Pelajaran Berharga dari Sistem Pembumbungan Modern dan Purba

0
SEPULUH TAHUN SEMBURAN LUSI
PELAJARAN BERHARGA DARI SISTEM
PEMBUBUNGAN MODERN DAN PURBA
KATA KUNCI
•
Semburan Lusi mud volcano telah berumur sepuluh tahun (29 Mei
2006-2016);
•
Pelajaran berharga untuk mempelajari sistem
pembubungan
(piecerment system) modern (yang sedang berlangsung di Lusi Saat
ini) dan purba (yang telah terjadi pada masa lalu);
•
Memberikan makna “The Present is the key to the Past”, yaitu
sekarang adalah kunci untuk memahami proses-proses geologi
yang telah berlangsung pada masa lalu (ribuan-jutaan tahun).
1
POKOK-POKOK BAHASAN DAN ALUR PIKIR (Dr. Andriano
Mazzini)
Semburan Lusi yang spektakuler
berlanjut sampai saat ini
menyemburkan lumpur, air, gas dan klastika.
Semburan Lusi yang spektakuler, diawali pada tanggal 29 Mei 2006 di
bagian timurlaut dari Pulau Jawa, Indonesia.
Sejak itu secara berlanjut telah menyemburkan material lumpur, air, gas
dan klastika.
Peluang emas mempelajari struktur pembubungan sejak saat Lusi
dilahirkan.
Lusi telah menyediakan suatu peluang yang belum pernah terjadi
sebelumnya, untuk mempelajari suatu struktur pembubungan (piecerment)
dari saat kelahirannya (29 Mei 2006).
Lusi merupakan sistem gabungan dari struktur pembubungan
tradisional di cekungan sedimen dan sistem hidrotermal dipengaruhi
aktivitas gempa dan gunung api.
Lusi sebagai sistem gabungan antara karakteristik struktur pembubungan
yang tradisional di suatu cekungan sedimen
(traditional piercement
structures and sedimentary basin).
Dengan sistem-sistem hidrotermal yang dipengaruhi oleh aktivitas volkanik
dan gempa (hydrothermal systems affected by volcanic and seismic
activity).
Lusi Laboratorium alam ideal untuk memahami analogi struktur
pembubungan modern dan purba.
Lusi adalah suatu laboratorium alam yang ideal (an ideal natural
laboratory).
2
Untuk memahami suatu analogi sistem pembubungan modern, dengan
sistem pembubungan purba (for understanding analogue modern and
paleo-piercement systems).
Seperti halnya dengan gunung lumpur, sedimen induk rumah sistem
hidrotermal (sedimentary hosted hydrothermal systems), dan komplek dari
kepundan hidrotermal (hydrothermal vent complexes).
Kontribusi
pada Lusi ini merupakan hasil lapangan Geologi,
Geofisika, Geokimia, Biologi dan studi pemodelan tentang struktur
pembubungan aktif dan purba.
Untuk sesi khusus di EGU 2016 ini yaitu Lusi 10 Tahun Pelajaran
Berharga dari Sistem Pembubungan modern, telah diapresiasi terhadap
kontribusi utama pada aspek semburan Lusi, maupun kontribusi pelengkap
lainnya.
Kontribusi tersebut telah dihasilkan dari serangkaian pekerjaan lapangan
mencakup: geologi, geofisika, geokimia, dan biologi, serta studi
pemodelan. Terkait dengan struktur pembubungan aktif dan purba pada
suatu cekungan sedimen.
3
I.
LUSI LAB : PROGRAM MULTI DISIPLIN DARI SUATU
LABORATORIUM AKTIF
DR. Adriano Mazzini, and Lusi Lab Leader
I.1. POKOK-POKOK BAHASAN DAN KATA KUNCI
Pada 29 Mei 2009 tiba-tiba muncul semburan gas dan lumpur pada
beberapa lokasi di sepanjang sistem patahan geser Watukosek.
Semburan utama Lusi sampai saat ini masih berlangsung, terjadi dua hari
setelah terjadinya gempa bumi Yogyakarta.
Lusi mendapatkan perhatian media Internasional sebagai "Lokasi semburan
lumpur terbesar di Bumi" dengan dampak sosial yang berdimensi
spektakuler.
Perhatian LUSI LAB untuk melakukan penyelidikan berskala regional
secara komprehensif dari fenomena semburan Lusi spektakuler.
* Lokasi Lusi aktif.
* Busur volkanik yang berdekatan.
* Kegempaan mikro dan hubungan regional.
* Sistem sesar dari gunung magmatik ke Lusi.
* Pemodelan numerik Lusi, sistem patahan geser.
Hasil studi menunjukkan bahwa gerakan geser Sesar Watukosek diaktifkan
kembali pasca terjadinya gempabumi Mei 2006, menghasilkan semburan
Lusi.
Diketemukan indikasi selubung bumi (mantle) terkait komplek gunung api,
ditentukan Lusi sebagai sedimen induk sistem panas bumi.
Telah dirancang dan dibangun Lusi Drone, menghasilkan citra, contoh
cairan, lumpur, pengukuran spot panas.
Dilakukan survei pengukuran gas CO2 dan CH4 memperkirakan jumlah gas
yang dirilis di sekitar lusi.
4
Menggunakan Drone mendapatkan lumpur segar untuk menyelidiki proses
mikroba.
Didapatkan bukti koloni mikroba aktif pada suhu tinggi, suatu wawasan
baru kehidupan di biosfer dalam.
Pengamatan
regional
kegempaan
yang
terjadi
di
zona
subduksi
mempengaruhi dapur magma, sistem patahan Watukosek dan aktivitas Lusi.
Berbagai stasiun pemantuan di dalam tanggul ditambah rekaman video
untuk mengamati perilaku dari semburan bersiklus Geyser Lusi.
Survei terpadu geofisika untuk memetakan sistem sesar Watukosek di dekat
permukaan dan menyediakan data pemodelan numerik.
Data yang berlimpah mendukung pemodelan numerik, dinamika pada
saluran Lusi sampai skala cekungan, membangun model geologi 3-d di
wilayah sekitar Lusi.
I.1. ABSTRAK
Pada 29 Mei 2009 munculnya tiba-tiba semburan gas dan lumpur pada
beberapa lokasi di sepanjang sistem patahan geser Watukosek.
Pada 29 Mei 2006 pada beberapa lokasi di sepanjang sesar geser (strike-slip)
dari sistem Sesar Watukosek (Watukosek Fault System), di pojok timurlaut
Pulau Jawa, Indonesia secara tiba-tiba muncul semburan gas dan lumpur.
Semburan utama Lusi sampai saat ini masih berlangsung, awalnya
terjadi dua hari setelah gempa bumi Yogyakarta.
Semburan Lusi diawali setelah hampir dua hari terjadinya gempabumi dengan
kekuatan 6,3 M, yang menerjang pulau Jawa.
Dalam beberapa minggu selanjutnya, puluhan desa telah digenangi oleh
lumpur panas.
Lokasi semburan yang paling menonjol, selanjutnya disebut sebagai Lusi,
dimana sampai saat ini Lusi masih berlanjut aktif.
Bencana ini telah menyebabkan sekitar 50.000 warga harus dievakuasi dan
suatu daerah seluas ~7 km2 telah ditutupi oleh lumpur.
5
Lusi mendapatkan perhatian media Internasional disebut sebagai
"Lokasi semburan lumpur terbesar di Bumi" dengan dampak sosial
yang berdimensi spektakuler.
Dampak sosial dari semburan dan berdimensi yang spektakuler ini, sehingga
menarik perhatian dari kalangan media internasional.
Dimana telah melaporkan bahwa Lusi merupakan "lokasi semburan lumpur
yang terbesar di Bumi" (largest mud eruption site on Earth).
Perhatian LUSI LAB untuk melakukan penyelidikan berskala regional
secara komprehensif dari fenomena semburan Lusi yang spektakuler.
LUSI LAB (ERC hibah no. 308.126) berfokus pada lima aspek utama, yaitu
untuk melakukan suatu penyelidikan regional yang komprehensif, dari
even-even yang sangat spektakuler, yaitu:
*
Lokasi Lusi aktif: Pengambilan contoh dan pemantauan dari lokasi
semburan Lusi yang aktif (active Lusi eruption);
*
Busur volkanik yang berdekatan: Pemantauan dan pengambilan
contoh pada busur vulkanik (volcanic arc) yang berlokasi didekatnya;
*
Kegempaan
mikro
dan
hubungan
regional:
Pemantauan
kegempaan-mikro dan hubungannya dengan kegempaan regional;
*
Sistem sesar dari gunung magmatik menerus ke Lusi: Pemantauan
sistem sesar, dimana bagian atau titik awalya berada pada busur
vulkanik (magmatic arc), selanjutnya melintasi Lusi dan ditafsirkan
menerus kearah timurlaut dari Pulau Jawa;
*
Pemodelan numerik Lusi, sistem sesar geser: Pemodelan numerik
aktivitas Lusi dan strike-slip/sistem yang komplek.
Hasil studi bahwa gerakan geser Sesar Watukosek telah diaktifkan
kembali pasca gempabumi Mei 2006, menghasilkan semburan Lusi:
Selama beberapa tahun dari aktivitas kegiatannya, LUSI LAB telah
menyelesaikan beberapa ekspedisi lapangan (sampai saat ini masih
berlangsung).
6
Studi dilaksanakan untuk menyelidiki mekanisme reaktivasi dari sistem
sesar Watukosek, yang melintasi Lusi dan diperkirakan berlanjut kearah
timurlaut Pulau Jawa.
Hasil sementara menunjukkan bahwa setelah gempabumi 27 Mei 2006,
selanjutnya telah diaktifkan kembali gerakan lateral dari sistem strike-slip.
Sehingga menghasilkan beberapa semburan yang searah, atau mempunyai
kelurusan, termasuk diantaranya yang terbesar yaitu Lusi.
Diketemukan indikasi selubung bumi terkait komplek gunung api, Lusi
sedimen induk sistem panas bumi.
Studi geokimia dari cairan yang disemburkan, telah mengungkapkan adanya
ciri-ciri dari selubung bumi (the Earth’s mantle).
Juga suatu titik, dimana menghubungkan Lusi dengan komplek volkanik
Arjuno-Welirang yang berlokasi didekatnya.
Hal ini menunjukkan bahwa bahwa Lusi adalah suatu induk sedimen (Lusi
is a sedimentary hosted) dari sistem panas bumi (geothermal system).
Telah dirancang dan dibangun Lusi Drone, menghasilkan citra, contoh
cairan, lumpur, pengukuran spot panas.
Telah dirancang, dan dibangun pesawat Drone Lusi. Suatu peralatan yang
dikendalikan dari jarak jauh.
Pesawat drone hexacopter telah dikembangkan dan dirakit untuk
mendukung studi multidisiplin (multidiscipline studies).
Dimana Lusi Drone dapat bekerja suatu pada lingkungan yang ekstrim
yang tidak dapat diakses atau didatangan langsung, yaitu di
Pusat
Semburan (eruption centre).
Lusi drone telah memungkinkan kita untuk dapat menghasilkan survei
video/foto serta mengambil contoh cairan/lumpur dari kawah, termasuk juga
melaksanakan pengukuran secara spot.
Dilakukan survei pengukuran gas CO2 dan CH4 memperkirakan
jumlah gas yang dirilis di sekitar Lusi.
7
Dalam rangka untuk memperkirakan jumlah gas yang telah dirilis sekitar
area kawah Lusi (~7 km2), telah dilakukan dua survei.
Termasuk lebih dari 350 stasiun (pengukuran emisi CO2 dan CH4)
menggunakan alat closed-chamber flux-meter system.
Mengukur emisi radon, dan mengumpulkan lebih dari 60 contoh gas untuk
menganalisis komposisi dari rembesan dan emisi dari kawah lainnnya.
Menggunakan Drone mendapatkan lumpur segar untuk menyelidiki
proses mikroba.
Juga telah diselidiki proses-proses mikroba dan melakukan peningkatan
komunitas (thriving communities).
Beberapa pengambilan contoh dilakukan untuk mengumpulkan lumpur
segar dari kawah semburan, menggunakan pesawat tak berawak yang
dikendalikan dari jarak jauh.
Selain itu sebagai perbandingan, telah diselesaikan transek di zona luapan
untuk pengambilan contoh dengan umur aliran yang lebih tua.
Didapatkan bukti koloni mikroba aktif pada suhu tinggi, membuka
wawasan baru kehidupan di biosfer dalam.
Hasil dari koloni inkubasi mikroba mengungkapkan adanya koloni mikroba
aktif dalam jumlah yang cukup berlimpah, walaupun berada pada kondisi
suhu yang tinggi (high temperature).
Hal ini membuka suatu dimensi pertanyaan baru (opening new questions),
mengenai suatu kehidupan di biosfer berlokasi dalam (regarding life in the
deep biosphere).
Pengamatan regional kegempaan yang terjadi di zona subduksi telah
mempengaruh dapur magma, sistem patahan Watukosek & aktivitas
Lusi.
Sejak lebih dari satu tahun, telah dioperasikan suatu jaringan terdiri dari 31
stasiun kegempaan yang tersebar di sekitar busur vulkanik ArjunoWelirang, dan sepanjang patahan Watukosek dan sekitar Lusi.
Tujuan dari pemantauan berjangka panjang ini, adalah untuk mengamati
bagaimana kegempaan dan/atau aktivitas gempa yang sering dan sedang
berlangsung di zona subduksi (subduction zone), sebelah selatan Jawa
8
Dimana secara lokal dapat mempengaruhi aktivitas dari dapur magma
(magma chamber), sistem sesar Watukosek dan aktivitas semburan Lusi
sendiri (Lusi eruption activity).
Stasiun di dalam tanggul ditambah rekaman video untuk mengamati
perilaku pulsa dari semburan Geyser Lusi.
Selain itu juga telah dilakukan pengamatan pada stasiun di dalam area
tanggul.
Untuk mengamati aktivitas perilaku berdenyut (pulse behavior) dari Lusi
dan semburan geysernya. Penelitian ini ditambah dengan menerapkan
pengamatan video (Video monitoring).
Survei terpadu geofisika untuk memetakan sistem Sesar Watukosek di
dekat permukaan dan menyediakan data pemodelan numerik.
Sebuah gabungan survei yang komprehensif dari resistivitas listrik dan
potensial-alami (SP), telah dilakukan pada area seluas 7 km2 di dalam
tanggul Lusi.
Tujuan dari survei geofisika tersebut adalah untuk memetakan terjadinya
sistem Sesar Watukosek di dekat-permukaan (Near surface Watukosek
Fault system).
Sehingga telah menyediakan himpunan data yang sangat berguna untuk
digunakan bagi suatu pemodelan numerik (numeric modeling).
Data yang berlimpah mendukung pemodelan numerik, pada saluran
Lusi sampai skala cekungan, membangun model geologi 3-D di wilayah
sekitar Lusi.
Banyaknya data yang telah berhasil dikumpulkan, sehingga memungkinkan
untuk menguji beberapa pendekatan untuk model numeric. Dimana
ditujukan terhadap dinamika yang sedang berlangsung pada saluran Lusi
(Lusi conduit).
Berlaku pada skala cekungan yang lebih luas, untuk membangun sebuah
model geologi 3D dari wilayah sekitar Lusi.
9
II.
SEPULUH TAHUN DARI LUSI: SUATU ULASAN
Stephen A. Miller, EGU- General Assembly, 2016
II.1. POKOK-POKOK BAHASAN
Semburan Lusi sepuluh tahun sebagai sistem geyser dengan sebagai periodik
kuasi.
Banyak studi Lusi bertujuan untuk mengkuantitatifkan sistem semburan.
Lusi sistem hidrotermal baru dilahirkan dengan skala tektonik, berhubungan
dengan kompleks gunung api.
Perdebatan masih berlanjut terkait Lusi dipicu sebagai peristiwa alam atau
oleh pemboran.
Bukti yang ada dari perilaku sistim Lusi, tidak mungkin dipicu oleh
antropogenik.
Alasan pentingnya memahami sistem ini karena telah menimbulkan dampak
sosial yang luar biasa.
Pertanyaan penting adalah apakah ke depan semburan Lusi masih dapat
menimbulkan bencana geologi susulan?
Saat ini di dalam daerah banjir lumpur terus dilakukan upaya besar dengan
infrastruktur tangggul dan aktivitas pemeliharaan berlanjut.
Sistem semburan Lusi penting memahami sistem dengan sekala lebih besar
dari suatu hidrotermal volkanik.
Upaya besar sedang dilakukan untuk mempelajari sistem Lusi dari perspektif
geokimia, geofisika dan pemodelan.
Ringkasan merangkum apa yang diketahui apa yang masih belum jelas,
termasuk mencermati perilaku Lusi.
10
II.2. ABSTRAK
Semburan Lusi sepuluh tahun sebagai sistem geyser dengan sebagai
periodik kuasi.
Semburan lumpur Lusi, terus berlangsung selama sepuluh tahun ini, dengan
relatif tidak berhenti.
Saat ini kedudukan Semburan Lusi semakin mantap
state),
(its current steady-
telah memperlihatkan suatu perilaku sebagai suatu sistem geyser
dengan periodik kuasi (a quasi-periodic geyser system).
Banyak
studi
Lusi
bertujuan
untuk
mengkuantitatifkan
sistem
semburan.
Banyak studi-studi pada masa lalu, sekarang, dan ke depan (Many past,
current, and future studies) yang bertujuan untuk mengkuantitatifkan sistem
ini (aim to quantify this system).
Lusi sistem hidrotermal baru dilahirkan dengan skala tektonik,
berhubungan dengan komplek gunung api.
Semakin banyak bukti yang mendukung, bahwa Lusi merupakan suatu sistem
hidrotermal yang baru dilahirkan dengan skala tektonik (a new-born, tectonic
scale hydrothermal system).
Berhubungan dengan komplek gunung api yang berlokasi di dekatnya (linked
to the nearby volcano complex).
Perdebatan masih berlanjut apakah Lusi dipicu sebagai peristiwa alam
atau oleh pemboran.
Perdebatan masih terus berlanjut tentang apakah pemicu Lusi (The debate
about whether the triggering of Lusi) sebagai peristiwa alami (was a natural
event) di satu sisi.
Atau disisi lain, lebih disebabkan oleh pengeboran (of rather caused by
drilling continues).
Bukti yang ada dari perilaku sistim Lusi, tidak mungkin dipicu oleh
antropogenik.
11
Tapi bukti-bukti yang ada dari perilaku sistem ini (but evidence mounts from
the behavior of this system), telah menunjukkan.
Bahwa penyebab antropogenik sangat tidak mungkin (anthropogenic cause is
highly unlikely).
Alasan pentingnya memahami sistem ini karena telah menimbulkan
dampak sosial yang luar biasa.
Memahami sistem ini sangat penting (understanding this system is very
important).
Karena dampak sosial dan ekonomi pada masyarakat si sekitarnya (because
of its social and economic impact on the surrounding communities).
Pertanyaan penting adalah apakah ke depan semburan Lusi masih dapat
menimbulkan bencana geologi susulan?
Pertanyaan penting adalah apakah semburan Lusi masih dapat menimbulkan
geohazard (whether it poses future geohazards).
Pada wilayah yang sekarang ini, dari suatu semburan yang bias terjadi di
masa depan (in the region from future eruptions).
Saat ini di dalam daerah luapan lumpur terus dilakukan upaya besar
dengan infrastruktur tangggul dan aktivitas pemeliharaan berlanjut.
Sebuah upaya besar dari infrastruktur dan aktivitas pemeliharaan yang
berlanjut telah dan sedang dilakukan, di dalam daerah luapan lumpur seluas
7km2 (umum disebut Peta Area Terdampak disingkat PAT).
Wilayah ini dikelilingi oleh tanggul yang tinggi (this region is framed by a
tall embankment), di dalamnya berisi lumpur yang telah disemburkan (that
contains the erupted mud) dari Kawah Lusi.
Ditujukan untuk melindungi pemukiman sekitarnya (and protects the
surrounding settlements).
Sistem semburan Lusi penting memahami sistem dengan sekala lebih
besar dari suatu hidrotermal volkanik.
12
Sistem ini juga sangat penting (This system is also very important) bagi
pemahaman pada skala yang lebih besar lagi (for understanding at a larger
scale). Yaitu sistem hidrotermal volkanik (volcanic hydrothermal system).
Disamping itu juga untuk menentukan, apakah sumber daya panas bumi yang
baru ini (to determine whether this new geothermal resource), mungkin bisa
dimanfaatkan (might be exploited).
Upaya besar sedang dilakukan untuk mempelajari sistem Lusi dari
perspektif geokimia, geofisika dan pemodelan.
Upaya besar sedang berlangsung dari hibah-Uni Eropa untuk mendukung
proyek Lusi-Lab (Ceed, Universitas Oslo) dan hibah SNF mendukung
Universitas Neuchatel.
Untuk mempelajari sistem ini (to study this system) dari perspektif geokimia,
geofisika, dan pemodelan (from geochemical, geophysical, and modeling
perspectives).
Ringkasan merangkum apa yang diketahui apa yang masih belum jelas,
termasuk mencermati perilaku Lusi.
Ulasan pembicaraan ini merangkum apa yang diketahui (what is known), apa
yang masih belum jelas (what is still unclear).
Juga akan kembali mencermati perilaku Lusi (will revisit the behavior of
Lusi) sejak awal (since its inception).
13
III. GEOLOGI BAWAH PERMUKAAN LUSI: HASIL AWAL
STUDI SEISMIK-STRATIGRAFI YANG KOMPREHENSIF
Andrea Moscariello (1), Damien Do Couto (2), Matteo Lupi (3), and Adriano Mazzini (4)
III.A. POKOK-POKOK BAHASAN
Penyelidikan data bawah permukaan dari zona luas pada terjadinya bencana
Lusi.
Tujuan memahami tatanan stratigrafi dan struktur, dan kaitan dengan cairan
hidrotermal dalam.
Memungkinkan untuk memprediksi kemungkinan terjadinya fenomena Lusi di
masa depan.
Sumber data serangkaian penampang seismik refleksi 2-D dengan spasi yang
rapat.
Memungkinkan merekonstruksikan variasi lateral dari horizon stratigrafi kunci
dan ciri-ciri tektonik utama.
Secara khusus mengamati struktur dalam sistem sesar Watukosek berasosiasi
dengan rekahan.
Diidentifikasikan suatu kontras pada fasies seismik antara satuan tonjolan
volkanik dan urutan sedimen klastik.
Diindentifikasikan satuan stratigrafi yang lebih dalam antara batugamping dan
satuan serpih.
Sesar dikontrol oleh diapirisme, implikasikasinya pada deformasi satuan di
atasnya dan sirkulasi cairan dalam.
Diidentifikasikan struktur runtuh hasil dari pergerakan serpih di kedalaman.
Sistem patahan geser dalam terkait zona deformasi vertical.
Zona deformasi sering sebagai antarmuka batuan karbonat dan satuan klastik
serpih secara lateral.
Mekanisme deformasi antara sistem geseran mendatar atau pergeseran miring,
pengaruhnya pada batuan dasar dan satuan stratigrafi dalam.
14
Sedang diselidiki hubungan sirkulasi dalam dan dangkal.
Kemungkinan merekonstruksikan hubungan aktivitas gunung berapi modern
dan purba.
Membandingkan asal usul struktur pembubungan dan zona deformasi lateral.
III.B. ABSTRAK
Penyelidikan data bawah permukaan dari bencana Lusi.
Telah dilakukan lakukan penyelidikan terhadap data yang terseida di bawah
permukaan (investigate the subsurface data) dari zona yang luas di kawasan
Sidoarjo (Jawa Timur, Indonesia).
Dimana pada 26 Mei 2006 tiba-tiba berawal bencana semburan Lusi (where
the sudden catastrophic Lusi eruption).
Tujuan untuk memahami tatanan stratigrafi dan struktur, dan kaitan
dengan cairan hidrotermal dalam.
Tujuan studi ini adalah untuk memahami karakteristik stratigrafi dan struktur
(to understand the stratigraphic and structural features).
Dimana secara genetik dapat terkait dengan manifestasi di permukaan (can be
genetically related to the surface manifestations), dari cairan hidrotermal
dalam (of deep hydrothermal fluids).
Memungkinkan untuk memprediksi kemungkinan terjadinya fenomena
Lusi di masa depan.
Memungkinkan kita untuk memprediksi (allow us to predict) kemungkinan
fenomena serupa di masa depan di wilayah ini (possible future similar
phenomena in the region).
Sumber data serangkaian penampang seismik refleksi 2-D dengan spasi
yang rapat.
15
Dalam rangka Kegiatan Lusi Lab (ERC hibah n◦ 308.126) telah diamati
serangkaian penampang seismik refleksi 2-D dengan sepasi yang rapat.
Berasal dari sumber komersial.
Memungkinkan
merekonstruksikan
variasi
lateral
dari
horizon
stratigrafi kunci dan ciri-ciri tektonik utama.
Hal ini memungkinkan merekonstruksi variasi lateral dari horizon stratigrafi
kunci (The reconstruction of the lateral variability of key stratigraphic
horizons), serta karakteristik dari tektonik utama (as well as the main tectonic
features).
Secara khusus mengamati struktur dalam sistem sesar Watukosek
berasosiasi dengan rekahan.
Secara khusus, telah dicermati struktur dalam sistem sesar Watukosek (we
shed light on the deep structure of the Watukosek fault system) dan yang
berasosiasi dengan rekahan (associated fracture).
Hal ini dimungkinkan dengan adanya lintasan yang memotong keseluruhan
urutan stratigrafi (all stratigraphic sequences).
Diidentifikasikan suatu kontras pada fasies seismik antara satuan
tonjolan volkanik dan urutan sedimen klastik.
Ke arah Baratdaya didekat kompleks vulkanik, telah dapat diindentifikasikan
suatu kontras yang jelas di dalam fasies seismik (we could identify a clear
contrast in seismic facies).
Kontras karakter seismik ini memisahkan antara geometri tonjolan yang tidak
beraturan dari klastik volkanik (between chaotic volcanoclastic wedges)
dengan urutan sedimen klastik (clastic-prone sedimentary successions).
Diindentifikasikan
satuan
stratigrafi
yang
lebih
dalam
antara
batugamping dan satuan serpih.
Disamping itu juga terdapat kontras antara satuan stratigrafi berkedudukan
lebih dalam (between the deeper stratigraphic units).
Antara satuan karbonat dan satuan-satuan serpih lateral (consisting of
carbonates and lateral shales units).
16
Sesar dikontrol oleh diapirisme, implikasikasinya pada deformasi satuan
di atasnya dan sirkulasi cairan dalam.
Adanya indikasi kontak satuan karbonat dan serpih tersebut, memperlihatkan
kemungkinan terjadinya deformasi duktil (The latter show possible ductile
deformation).
Diperkirakan berasosiasi dengan terjadinya sesar yang dikontrol oleh
diapirisme (associated to fault-controlled diapirism).
Dimana telah mengontrol deformasi dari satuan stratigrafi di atasnya (control
in turns deformation of overlying stratigraphic units) dan sirkulasi geo-cairan
dalam (deep geo-fluids circulation).
Diidentifikasikan struktur runtuh hasil dari pergerakan serpih di
kedalaman.
Struktur runtuhan yang besar dikenal di daerah penelitian (Large collapse
structures recognized in the study area) misalnya pada sumur PRG-1.
Selanjutnya telah diinterpretasikan sebagai hasil dari suatu gerakan serpih di
kedalaman (the results of shale movement at depth).
Sistem patahan geser dalam terkait zona deformasi vertical.
Demikian pula untuk Lusi, dimana zona deformasi vertikal ("pipa") (vertical
deformation zones (“pipes”).
Kemungkinan terkait dengan sistem patahan geser yang berakar dalam
(deeply rooted strike-slip systems).
Zona deformasi sering sebagai antarmuka batuan karbonat dan satuan
klastik serpih secara lateral.
Zona deformasi akan sering berada di lokasi sebagai antarmuka (often located
at the interface), antara batuan karbonat yang keras membentuk tumpukan
terisolasi (between harder carbonate rocks forming isolated build ups).
Dengan satuan-satuan, yang secara lateral berdekatan dengan satuan-satuan
klastik serpih (the laterally nearby clastic shale-prone units).
Mekanisme deformasi antara sistem geseran mendatar atau pergeseran
miring, pengaruhnya pada batuan dasar dan satuan stratigrafi dalam.
17
Mekanisme deformasi dari fenomena struktural (The mechanisms of
deformation of structural features), yaitu sistem geseran mendatar vs geseran
miring (strike vs dip slip systems).
Dimana dapat mempengaruhi, baik batuan dasar (may affect either the
basement rock) atau batuan-batuan pada posisi stratigrafi yang menutupi
batuan-batuan yang lebih dalam (or the overlying deeper stratigraphic rock).
Sedang diselidiki hubungan sirkulasi dalam dan dangkal.
Disamping itu juga sedang dilakukan penyelidikan untuk memahami
hubungan (investigated to understand the relationship), antara
sirkulasi
cairan dalam dan dangkal (meteorik) (between deep and shallower (i.e.
meteoric) fluid circulation.).
Kemungkinan merekonstruksikan hubungan aktivitas gunung berapi
modern dan purba.
Studi stratigrafi seismik pada tepian cekungan (Seismic stratigraphic study of
the basin margin) yang berlokasi lebih dekat ke akumulasi vulkanik ini.
Akan memungkinkan untuk dapat merekonstruksikan hubungan (will also
allow reconstructing the relationships) antara aktivitas gunung magmatic
yang sekarang dan masa lalu (between present and past volcanic activity).
Yang direkam di bawah permukaan dalam (recorded in the deep subsurface).
Membandingkan asal usul struktur pembubungan dan zona deformasi
vertikal.
Disamping itu junga membandingkan asal-usul struktur pembubungan
(genesis of piercement structures) dan pengembangan zona-zona deformasi
vertikal (and development of vertical deformation zones).
18
IV.
MODEL GEOLOGI 3-D UNTUK LUSI: SUATU SISTEM
HIDROTERMAL DALAM
Reza Sohrabi (1), Gunnar Jansen (2), Adriano Mazzini (3),
Boris Galvan (4), and Stephen A. Miller (5))
IV.A. POKOK-POKOK BAHASAN
Simulasi data aliran dan pergerakan panas pada media berpori diperlukan
untuk aplikasi panas bumi.
Sistem hidrotermal volkanik dalam sebagai induk dari struktur rekahan.
Studi di Lusi untuk mengetahui pengangkutan panas pada Lusi sebagai induk
panas bumi yang baru lahir.
Tujuan mengembangkan model numerik di Lusi dari aliran multi fase dalam
reservoir dan rekahan besar.
Model yang juga dapat digunakan untuk berbagai aplikasi antara lain sistem
panas bumi yang berkelanjutan.
Dikembangkan pendekatan fleksibel berdasarkan model geologi 3-d untuk
struktur reservoir panas bumi dalam.
Telah dikembangkan suatu model Geologi 3-D Lusi.
Metoda geohistori dan hubungan antar tubuh geologi: Memungkinkan
menghitung rekonstruksi volume.
Dari model geologi 3-D dikuantifikasikan proses-proses fisika yaitu panashidraulik-mekanik-kimia.
19
IV.B. ABSTRAK
Simulasi data aliran dan pergerakan panas pada media berpori
diperlukan untuk aplikasi panas bumi.
Aplikasi panas bumi (Geothermal applications) membutuhkan suatu simulasi
yang tepat.
Terhadap proses-proses aliran dan pergerakan panas (of flow and heat
transport processes) pada media yang berpori (in porous media).
Sistem hidrotermal volkanik dalam sebagai induk dari struktur rekahan.
Banyak dari media tersebut, seperti sistem hidrotermal volkanik dalam (like
deep volcanic hydrothermal systems), induk beberapa tingkat dari rekahanrekahan (host a certain degree of fracturing).
Studi di Lusi untuk mengetahui pengangkutan panas pada Lusi sebagai
induk panas bumi yang baru lahir.
Studi ini dimaksudkan untuk mengetahui pengangkutan fluida dan panas (to
understand the heat and fluid transport).
Di dalam suatu sistem sedimen induk panas bumi yang baru lahir, di sebut
Lusi (within a new-born sedimentary hosted geothermal system, termed Lusi),
yang berawal menyembur tahun 2006 di Jawa Timur, Indonesia.
Tujuan mengembangkan model numerik di Lusi dari aliran multi fase
dalam reservoir dan rekahan besar.
Tujuan studi ini adalah untuk mengembangkan konsepsi dan model numerik
(to develop conceptual and numerical models), yang mampu mensimulasi
aliran multi fase didalam reservoir-reservoir dengan rekahan bersekala bersar.
Sebagaimana halnya di daerah Lusi, dengan rekahan dari ukuran yang tidak
diketaui, orientasi dan bentuknya (with fractures of arbitrary size, orientation
and shape).
Model yang juga dapat digunakan untuk berbagai aplikasi antara lain
sistem panas bumi yang berkelanjutan.
20
Sebagai tambahan dari model-model juga dapat digunakan untuk sejumlah
aplikasi, termasuk Sistem Panasbumi yang berlanjut (Enhanced Geothermal
Systems (EGS)), pemadatan CO2 (CO2 sequestration (Carbon Capture and
Storage CCS)), dan isolasi dari sampah nuklir (nuclear waste isolation).
Sistem rekahan (Fractured systems) adalah hal yang umum, dengan skala
panjang dan lebar yang tidak diketaui.
Sehingga membuat kesulitan tersendiri dalam pengembangan model umum
yang dapat menangani kompleksitas ini.
Dikembangkan pendekatan fleksibel berdasarkan model geologi 3-d
untuk struktur reservoir panas bumi dalam.
Telah dikembangkan suatu pendekatan continuum yang fleksibel (a flexible
continuum approach) dengan suatu simulator numerik efisien yang akurat.
Berdasarkan kepada suatu model geologi 3-d yang memadai (appropriate 3D
geological model), untuk merepresentasikan struktur dari reservoir panas
bumi dalam (representing the structure of the deep geothermal reservoir).
Telah dikembangkan suatu model Geologi 3-D Lusi.
Berdasarkan berbagai studi sebelumnya, informasi lubang sumur dan data
seismik yang telah dihasilkan dari kerangka studi Lusi Lab.
Selanjutnya dipresentasikan pertama kalinya suatu model geologi 3-D
dari Lusi (3D geological model of Lusi).
Model ini menghitung penggunaan implisit medan potensial 3-D (using
implicit 3D potential field) atau medan multi potensial (multi-potential fields).
Tergantung kepada kontek geologi dan kompleksitasnya (depending on the
geological context and complexity).
Metoda geohistori dan hubungan antar tubuh geologi: Memungkinkan
menghitung rekonstruksi volume.
Metoda ini didasarkan kepada tumpukan geologi terdiri dari evolusi sejarah
geologi (geological pile containing the geological history) dari daerah dan
21
hubungan antara tubuh geologi satu dan lainnya (relationship between
geological bodies).
Sehingga memungkinkan untuk penghitungan secara otomatis (allowing
automatic
computation)
dari
perpotongan
dan
rekonstruksi
volume
(intersections and volume reconstruction).
Dari model geologi 3-D dikuantifikasikan proses-proses fisika yaitu
panas-hidraulik-mekanik-kimia.
Berdasarkan model geologi 3-D, telah dikembangkan suatu alogaritma untuk
menciptakan hexahedral octree meshes.
Guna memindahkan informasi struktur geologi untuk simulasi numerik 3-D
guna
mengkuantifikasikan proses-proses
fisika dari
Panas-Hidraulik-
Mekanika-Kimia (hermal-Hydraulic-Mechanical-Chemical (THMC) physical
processes.)
22
V.
SUATU SISTEM PANAS BUMI SEPANJANG SISTEM SESAR
WATUKOSEK : KOMPLEK VOLKANIK ARJUNOWELIRANG DAN SEMBURAN LUSI
Salvatore Inguaggiato (1), Adriano Mazzini (2), Fabio Vita (3),Boris Galvan (4),
and Alessandra Sciarra (5))
V.A. POKOK-POKOK BAHASAN
Pulau Jawa kaya aktivita gunung api, mud volcano, mata air hidrotermal, dan
terjadinya Lusi 2006.
Lusi berkembang pada Zona Sesar Geser Utama Watukosek.
Sistem Sesar Watukosek berawal daru komplek volkanik, dan memotong
Lusi, lanjut ke timurlaut.
Semburan Lusi ditandai emisi cairan panas dalam jangka yang panjang.
Isotop komposisi gas Helium menunjukkan asal mula magmatik.
Studi ini bertujuan menyelidiki bagian Volkanik Arjuno-Welirang terletak
pada awal dari patahan sesar geser.
Gunung api kerucut kembar Arjuno-Welirang, terletak pada sistem Sesar
Watukosek, 25 km dari Lusi.
Hadirnya air mancur panas di sayap gunung api diindikasikan terdapatnya
sistem panas bumi yang besar.
Kegiatan Lusi Lab melakukan penyelidikan geokimia lapangan di sistem
hidrotermal gunung Arjuno-Welirang.
Karakter dari suhu, pH, Air mancur hidrotermal dengan kandungan CO2 dan
Helium, volatil percampuran air-gas dari meteorit dan berasal dari volkanik
dalam.
Air hidrotermal dengan kandungan isotop Helium, sebagai tanda-tanda yang
jelas berasal dari magmatik.
Komposisi isotop Helium dari Lusi mud volcano mirip dengan cairan
volkanik dari Welirang.
23
Perbedaan komposisi isotop air Welirang dan Lusi sangat berbeda, sumber
air berbeda.
Kehadiran gas-gas sumber volkanik bisa memicu pengangkutan emisi cairan
lumpur panas Lusi menerus.
V.B. ABSTRAK
Pulau Jawa kaya aktivita gunung api, mud volcano, mata air
hidrotermal, dan terjadinya Lusi 2006.
Pulau Jawa ditandai oleh aktivitas gunung berapi yang intensif dengan jumlah
total lebih dari 100 gunung berapi aktif.
Selain itu, pulau Jawa juga dikenal dengan kehadiran banyak gunung lumpur
(the presence of many mud volcanoes) dan mata air hidrotermal
(hydrothermal springs).
Secara khusus, pada tahun 2006 tiba-tiba di sisi timurlaut pulau Jawa terjadi
beberapa semburan lumpur panas, dengan suhu cairan sekitar 100o C,.
Lusi berkembang pada Zona Sesar Geser Utama Watukosek.
Sehingga mengakibatkan semburan yang utama, bernama Lusi (singkatan dari
Lumpur Sidoarjo) terletak di sepanjang zona sesar geser utama Watukosek
(the major Watukosek strike- slip fault zone).
Sistem Sesar Watukosek berawal daru komplek volkanik, dan
memotong Lusi, lanjut ke timurlaut.
Sistem sesar Watukosek (The Watukosek fault system), mengarah berawal dari
kompleks vulkanik Arjuno-Welirang (strikes from the Arjuno-Welirang
volcanic complex).
Selanjutnya memotong Lusi dan menerus ke arah timurlaut pulau Jawa
(intersects Lusi and extends towards the NE of the Java island).
Semburan Lusi ditandai emisi cairan panas dalam jangka yang panjang.
Sebaliknya dari suatu semburan lumpur yang normal, dimana umumnya
dicirikan dengan cairan dingin (cold fluids) yang dipancarkan dalam jangka
24
waktu yang singkat dalam beberapa hari (emitted in a short time period of few
days).
Namun semburan Lusi ditandai oleh suatu emisi cairan yang panas (persistent
effusive hot fluids emissions) dan berlangsung pada jangka waktu yang
panjang (for a long-time period), sejauh ini hampir berlangsung pada satu
dekade.
Isotop komposisi gas Helium menunjukkan asal mula magmatik.
Selain itu, komposisi dari isotop gas yang dipancarkan seperti halnya Helium
(the isotopic composition of emitted gases like Helium).
Dimana dengan jelas menunjukkan indikasi asal mula berasal dari magmatik
(clear magmatic origin).
Studi ini bertujuan menyelidiki bagian Volkanik Arjuno-Welirang
terletak pada awal dari patahan sesar geser.
Atas dasar hal tersebut, selanjutnya telah diputuskan untuk dilakukan
penyelidikan terhadap kompleks Arjuno-Welirang sama (Arjuno-Welirang
complex).
Yang terletak pada sesar geser yang (located on the same strike-slip fault).
Gunung api kerucut kembar Arjuno-Welirang, terletak pada sistem
Sesar Watukosek, 25 km dari Lusi.
Arjuno-Welirang adalah sistem gunung berapi kerucut kembar (a twin stratovolcano system).
Yang terletak di Jawa Timur sepanjang sesar Watukosek, sekitar 25 km
baratdaya dari sistem gunung Lusi (the Lusi volcano system).
Ciri umum dari dua puncak utama: Arjuno (tinggi 3.339 m) dan Welirang
(tinggi 3.156 m) diatas muka laut.
Kegiatan semburan terakhir tercatat terjadi pada Agustus 1950 dari sisi dari
Kawah Plupuh dan Oktober 1950 dari baratlaut bagian dari Gunung Welirang.
Gunung berapi strato ini ditandai dengan zona yang kaya S, dengan suhu di
kepundan fumarol yang tinggi setidaknya sampai 220 C (dan mungkin lebih
tinggi), yang terletak terutama di kawah Welirang.
25
Hadirnya air mancur panas di sayap gunung api diindikasikan
terdapatnya sistem panas bumi yang besar.
Sebagai tambahan, beberapa kepundan air mancur panas dari sayap gunung
api (several hot springs vent from the flanks of the volcano), mengindikasikan
terdapatnya sistem panas bumi yang besar (indicate the presence of a large
hydrothermal system).
Kegiatan Lusi Lab melakukan penyelidikan geokimia lapangan di sistem
hidrotermal gunung Arjuno-Welirang.
Selama Juli 2015, dalam rangka proyek Lusi Lab (ERC hibah n ̊ 308.126),
telah dilakukan kegiatan geokimia lapangan (a geochemical field campaign)
di daerah sistem hidrotermal gunung api Arjuno-Welirang.
Dengan mengambil contoh air dan gas-gas terlarut, berasal dari mata air panas
dan dingin yang terletak di sisi-sisi gunung berapi dan dari dua fumarol suhu
tinggi yang terletak di daerah puncak G. Welirang.
Karakter dari suhu, pH, Air mancur hidrotermal dengan kandungan
CO2 dan Helium, volatil percampuran air-gas dari meteorit dan berasal
dari volkanik dalam.
Air mancur hidrotermal mengungkapkan suhu mencapai 53oC (Hydrothermal
springs reveal temperatures up to 53 ̊C) dengan pH antara 6,2 dan 8,2 (pH
between 6.2 and 8.2).
Air mancur hidrotermal menunjukkan kandungan volatil (terutama CO2 dan
He) yang beberapa urutan besarnya lebih tinggi dari nilai udara Jenuh (ASW).
Hal ini menunjukkan bahwa proses interaksi gas/air yang kuat (strong
gas/water interaction processes).
Antara air berasal dari meteorit (between waters of meteoric origin) dan
volatil dalam berasal dari vulkanik (deep volatiles of volcanic origin).
26
Air hidrotermal dengan kandungan isotop Helium, sebagai tanda-tanda
yang jelas berasal dari magmatik.
Air hidrotermal telah mempunyai nilai isotop helium (The hydrothermal
springs have dissolved helium isotopic values). Dengan tanda-tanda yang jelas
berasal dari magmatik (with clear magmatic signature (R / Ra sekitar 7), yang
sangat dekat dengan nilai-nilai helium isotop dari fumarol (R/Ra = 7,30).
Komposisi isotop Helium dari Lusi mud volcano mirip dengan cairan
volkanik dari Welirang.
Komposisi isotop helium diukur dalam cairan yang dipancarkan dari Lusi
mud-volcano (isotopic composition of helium measured in the fluids emitted
from the Lusi mud-volcano) sekitar 6,5R/Ra.
Sangat mirip dengan cairan vulkanik Welirang yang, mengindikasikan
keberadaan gas magmatik (fluids indicating the presence of magmatic gases)
dalam cairan dipancarkan Lusi (in the Lusi emitted fluids.).
Perbedaan komposisi isotop air Welirang dan Lusi sangat berbeda,
sumber air berbeda.
Sedangkan komposisi isotop dari air di Welirang dan cairan Lusi (the isotopic
composition of waters in the Welirang and Lusi fluids),
ditandai sangat
berbeda (are markedly different).
Hal ini menunjukkan asal dan/atau daerah sumber aliran yang berbeda
(suggesting a different origin and/or recharge areas) untuk dua sistem
hidrotermal tersebut (for these two hydrothermal systems).
Kehadiran gas-gas sumber volkanik bisa memicu pengangkutan emisi
cairan lumpur panas Lusi menerus.
Data ini mendukung hipotesis bahwa kehadiran gas-gas sumber vulkanik
(support the hypothesis that the presence of volcanic gases).
Telah memicu dan mengangkut emisi cairan lumpur panas secara terusmenerus (have triggered and conveyed the hot and persistent mud fluids
emissions) dari gunung Lusi (of Lusi volcano).
27
VI.
ANALISIS MEKANISME PUSAT GEMPA MIKRO DI
SEKITAR LOKASI SEMBURAN LUMPUR LUSI
Karyono (1,4,5), Anne Obermann (2), Adriano Mazzini (1), Matteo Lupi (3), Ildrem Syafri (4),
Abdurrokhim Abdurrokhim (4), Masturyono Masturyono (5), and Soffian Hadi (6)
VI.A. POKOK-POKOK BAHASAN
Awal kejadian Lusi 29 Mei 2006, mengikuti kejadian gempabumi 6,5.
Even gempa Yogyakarta memicu kembali aktivitas sistem sesar geser
Watukosek.
Sistem patahan Watukosek bermula di gunung Arjuno-Welirang, berlanjut ke
timur timurlaut pada lokasi Lusi.
Berulangnya pengaktifan kembali sistem Sesar Watukosek, mengikuti
aktivitas gempa dan volkanik regional.
Pengendali mekanisme reativasi patahan Watukosek oleh gempabumi masih
kurang dipahami
Digelar 31 jaringan seismometer mencakup wilayah yang luas untuk
memantau aktivitas Lusi, sesar Watukosek, dan komplek gunungapi
Welirang-Arjuno.
Secara khusus memahami pola yang konsisten dari sumber relatif stres
tektonik umum di daerah penelitian.
Kata Kunci:
Lusi, even kegempaan mikro (microseismic event), mekanisme pusat gempa
(focal mechanism)
VI.B. ABSTRAK
Awal kejadian Lusi 29 Mei 2006, mengikuti kejadian gempabumi 6,5 M
Pada 29 Mei 2006 beberapa semburan berawal di timurlaut Jawa, Indonesia
mengikuti kejadian gempabumi berkekuatan 6,3 M yang menerjang pulau
Jawa.
28
Dalam beberapa minggu selanjutnya, suatu daerah seluas hampir 2 km2 telah
ditutupi oleh lumpur yang mendidih dan fragmen batuan. Pusat kawah yang
utama (bernama Lusi) telah menyembur selama 9,5 tahun terakhir.
Even gempa Yogyakarta memicu kembali aktivitas sistem sesar geser
Watukosek.
Even gempa berkekuatan 6,3 M (The M.6.3 seismic event) juga telah memicu
aktivasi dari sistem sesar geser Watukosek (also triggered the activation of
the Watukosek strike slip fault system).
Sistem patahan Watukosek bermula di gunung Arjuno-Welirang,
berlanjut ke timur timurlaut pada lokasi Lusi.
Patahan Watukosek bermula dari kompleks gunung berapi Arjuno-Welirang
dan berlanjut
ke arah timur laut (originates from the Arjuno-Welirang
volcanic complex).
Menjadi lokasi terjadinya Lusi dan gunung lumpur lainnya (hosting Lusi and
other mud volcanoes).
Berulangnya pengaktifan kembali sistem Sesar Watukosek, mengikuti
aktivitas gempa dan volkanik regional
Sejak tahun 2006 sistem sesar ini telah diaktifkan kembali, dari banyak
contoh sebagian besar mengikuti aktivitas seismik (mostly following to
regional seismic) dan vulkanik regional (volcanic activity).
Pengendali mekanisme reativasi patahan Watukosek oleh gempabumi
masih kurang dipahami.
Namun mekanisme pengendali dari kegiatan ini (the mechanism controlling
this activity) tidak pernah diselidiki (have never been investigated), sehingga
tetap kurang dipahami (remain poorly understood).
Digelar 31 jaringan seismometer mencakup wilayah yang luas untuk
memantau aktivitas Lusi, sesar Watukosek, dan komplek gunungapi
Welirang-Arjuno.
Untuk menyelidiki hubungan yang ada antara kegempaan, vulkanisme,
patahan dan aktivitas Lusi (In order to investigate the relationship existing
29
between seismicity, volcanism, faulting and Lusi activity), dalam rangka
proyek ERC-Lusi Lab. Telah dibangun suatu jaringan yang terdiri dari 31
seismometer.
Jaringan ini mencakup suatu wilayah yang luas, ditujukan untuk dapat
memantau aktivitas Lusi, sistem sesar Watukosek dan kompleks vulkanik
Arjuno-Welirang yang berdekatan.
Secara khusus memahami pola yang konsisten dari sumber relatif stres
tektonik umum di daerah penelitian.
Secara khusus, untuk memahami pola yang konsisten dari mekanisme sumber
(to understand the consistent pattern of the source mechanism).
Relatif terhadap stres tektonik umum di daerah penelitian (relative to the
general tectonic stress in the study area).
Suatu analisis rinci telah dilakukan dengan melakukan inversi momen tensor
(performing the moment tensor inversion) untuk data lapangan yang dekat
dikumpulkan dari stasiun-stasiun jaringan.
Selanjutnya data tersebut telah digabungkan dengan data lapangan dekat dari
jaringan regional dari Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika
Indonesia yang mencakup seluruh negeri pada skala yang lebih luas (that
covers the whole country on a broader scale.).
Kata Kunci:
Lusi, even kegempaan mikro (microseismic event), mekanisme pusat gempa (focal
mechanism)
30
VII. SEMBURAN LUSI DAN IMPLIKASINYA UNTUK
MEMAHAMI STRUKTUR PEMBUMBUNGAN PURBA DI
CEKUNGAN SEDIMENTASI.
Henrik Svensen (1), Adriano Mazzini (1), Sverre Planke (1,2), and Soffian Hadi (3)
VII.A. POKOK-POKOK BAHASAN
Semburan Lusi berawal 29 Mei 2006, terus menyemburkan batuan, lumpur, air
dan gas.
Pekerjaan lapangan dan penelitian Lusi dilakukan sejak awal termotivasi dari
pelajaran inisiasi gunung lumpur.
Panjang semburan digunakan untuk meninjau panjang kehidupan dari struktur
pembubungan Lusi:
Pertanyaan mendasar adalah bagaimana mengklasifikasi Lusi terhadap analogi
yang purba.
Tahap awal Lusi diklasifikasikan sebagai mud volcano, namun dari beberapa
karakteristik mengindikasikan Lusi sebagai induk sedimen dari sistem
hidrotermal:
Membuka peluang untuk memahami sistem hidrotermal purba di cekungan
sedimentasi.
Antara lain kepundan hidrotermal, pipa breksi yang dipengaruhi oleh provinsi
batuan beku berukuran besar.
Analogi Karoo Basin, Basin Voring dan untuk memperbaiki model
pembentukan Lusi.
Membandingkan Lusi dengan sistem hidrotermal purba, sebagai wawasan baru
Lusi berinteraksi dengan batuan beku dari busur magmatik.
31
VII.B. ABSTRAK
Semburan Lusi berawal 29 Mei 2006, terus menyemburkan batuan,
lumpur, air dan gas.
Semburan Lusi berawal di timur laut Pulau Jawa, Indonesia, pada tanggal 29
Mei 2006.
Sejak itu telah menyemburkan batuan-batuan, lumpur, air, dan gas (it has
been erupting rocks, mud, water, and gas ever since).
Pekerjaan lapangan dan penelitian Lusi dilakukan sejak awal
termotivasi dari pelajaran inisiasi gunung lumpur.
Telah dilakukan pekerjaan lapangan dan penelitian tentang Lusi sejak
semburan dimulai.
Pekerjaan ini awalnya termotivasi (This work was initially motivated),
pelajaran inisiasi dari suatu gunung lumpur (from studying the initiation of a
mud volcano).
Panjang semburan digunakan untuk meninjau panjang kehidupan dari
struktur pembubungan Lusi:
Namun, panjang umur dari semburan (the longevity of the eruption) telah
memungkinkan hal tersebut untuk menggambarkan dan memantau panjang
kehidupannya (to describe and monitor the lifespan).
Dari struktur pembubungan yang unik ini (of this unique piercement
structure).
Pertanyaan mendasar adalah bagaimana mengklasifikasi Lusi terhadap
analogi yang purba.
Salah satu pertanyaan orde pertama tentang semburan adalah (the first-order
questions regarding the eruption) bagaimana Lusi harus diklasifikasikan (is
how it should be classified).
Seandainya ada suatu analog modern atau yang purba lainnya (if there are
any other modern or fossil analogues), yang dapat menempatkan Lusi dalam
konteks geologi yang relevan (that can place Lusi in a relevant geological
context).
32
Tahap awal Lusi diklasifikasikan sebagai mud volcano, namun dari
beberapa karakteristik mengindikasikan Lusi sebagai induk sedimen
dari sistem hidrotermal:
Pada tahap awal semburan (During the initial stages of eruption), Lusi telah
diklasifikasikan sebagai suatu gunung lumpur yang umum dimaknai secara
universal.
Namun setelah dilakukan studi geokimia yang lebih mendalam (but following
geochemical studies), ternyata semburan dari Lusi.
Tidak menunjukkan adanya komposisi gas yang dominasi CH4, sebagaimana
yang khas (the eruption did not show the typical CH4-dominated gas
composition) dari suatu gunung lumpur lainnya (of other mud volcanoes).
Demikian pula suhu juga terlalu tinggi (the temperature was also too high).
Lebih jauh lagi semburan dari mud volcano umumnya atau normalnya hanya
berlangsung pada beberapa hari saja (mud volcano eruptions normally last a
few days).
Namun lain halnya dengan Lusi, dimana semburan hampir tidak pernah
berhenti selama satu dekade (but Lusi never stopped during the past decade).
Secara khusus, geokimia dari fluida di kawah (the crater fluid geochemistry)
telah memberikan pandangan baru.
Bahwa adanya suatu hubungan dengan komplek gunung api di dekatnya
(suggests a connection to the neighboring volcanic complex).
Lusi ditentukan merepresentasikan suatu induk sedimen dari sistem
hidrotermal (Lusi represent a sedimentary hosted hydrothermal system).
Membuka peluang untuk memahami sistem hidrotermal purba di
cekungan sedimentasi.
Hal ini membuka kemungkinan baru (This opens up new possibilities) untuk
memahami
sistem-sistem
hidrotermal
purba
(understanding
fossil
hydrothermal systems) di cekungan sedimen (in sedimentary basins).
33
Antara lain kepundan hidrotermal, pipa breksi yang dipengaruhi oleh
provinsi batuan beku berukuran besar.
Seperti halnya dengan kompleks kepundan hidrotermal dan pipa-breksi
(hydrothermal vent complexes and breccia-pipes) yang ditemukan di
cekungan-cekungan sedimen (found in sedimentary basins).
Dimana dipengaruhi oleh pembentukan provinsi batuan beku berukuran besar
(affected by the formation of Large igneous provinces).
Analogi Karoo Basin, Basin Voring dan untuk memperbaiki model
pembentukan Lusi.
Disajikan contoh-contoh dari Karoo Basin (Afrika Selatan) dan Basin Vøring
(offshore Norwegia) dan mendiskusikan bagaimana Lusi dapat digunakan
untuk memperbaiki model pembentukan yang sebelumnya telah ada (discuss
how Lusi can be used to refine existing formation models).
Membandingkan Lusi dengan sistem hidrotermal purba, sebagai
wawasan baru Lusi berinteraksi dengan batuan beku dari busur
magmatik.
Akhirnya, dengan membandingkan Lusi dengan sistem hidrotermal purba (by
comparing Lusi to fossil hydrothermal systems).
Kita bisa mendapatkan wawasan baru tentang proses-proses yang beroperasi
pada suatu kedalaman (get insight into the processes operating at depth).
Dimana sistem Lusi berinteraksi dengan batuan beku (where the Lusi system
interacts with the igneous rocks) dari busur vulkanik yang berdekatan (the
neighbouring volcanic arc).
34
VIII. DINAMIKA PEMICU LUSI, DI CEKUNGAN JAWA TIMUR
Matteo Lupi (1), Erik H. Saenger (2), Florian Fuchs (3), and Steve Miller (4)
VIII.A. POKOK-POKOK BAHASAN
Pemahaman Umum Lusi: Induk sedimen sistem hidrotermal.
Gempabumi Yogakarta mengaktifkan kembali Patahan geser Watukosek,
bersamaan keberadaan Lusi.
Cairan biogenik dan termogenik karena sistem Watukosek menghubungan
cekungan Jawa Timur dengan busur volkanik.
Studi perambatan gelombang seismik pada model struktur Lusi untuk
mengukur efek dari energi seismik yang masuk ke Lusi.
Formasi Kalibeng Atas dengan kecepatan geser yang rendah, disebabkan oleh
peningkatan tekanan pori.
Analisis pentingnya keseluruhan struktur geologi untuk memusatkan energi
seismik.
Perhatian khusus gelombang tubuh dari gempa Yogyakarta telah menginduksi
pencairan dari Formasi Kalibeng.
Lumpur yang dicairkan diinjeksi dan diaktifkan kembali bagian dari sistem
patahan Watukosek.
Lusi merupakan kasus yang merugikan dari dinamika yang pemicunya diawali
oleh gempabumi Yogyakarta.
35
VIII.B. ABSTRAK
Pemahaman Umum Lusi: Induk sedimen sistem hidrotermal.
Semburan kawah utama (major eruption crater) disebut sebagai Lusi.
Merepreperesantasikan ekspresi di permukaan (the surface expression) dari
suatu sedimen sebagai induk sistem hidrotermal yang baru lahir (a newborn
sedimentary-hosted hydrothermal system).
Gempabumi
Yogakarta
mengaktifkan
kembali
Patahan
geser
Watukosek, bersamaan keberadaan Lusi.
Data geologi dan geokimia sebelumnya (Previous geochemical and
geological data), telah menunjukkan bahwa gempa Yogyakarta mungkin
telah diaktifkan kembali (the Yogyakarta earthquake may have reactivated),
bagian dari sistem sesar Watukosek (parts of the Watukosek fault system).
Merupakan suatu struktur sesar geser, dimana Lusi berada (suggest a strike
slip structure upon which Lusi resides).
Cairan
biogenik
dan
termogenik
karena
sistem
Watukosek
menghubungan cekungan Jawa Timur dengan busur volkanik.
Sistem
patahan
Watukosek
(The
Watukosek
fault
systems)
telah
menghubungkan cekungan Jawa Timur, dengan busur vulkanik (connects the
East Java basin to the volcanic arc).
Dimana dapat menjelaskan keberadaan baik cairan jenis biogenik maupun
termogenik (the presence of both biogenic and thermogenic fluids).
Studi perambatan gelombang seismik pada model struktur Lusi untuk
mengukur efek dari energi seismik yang masuk ke Lusi.
Untuk mengukur efek dari energi seismik yang masuk di Lusi (the effects of
incoming seismic energy at Lusi).
Telah dilakukan studi perambatan gelombang seismik (a seismic wave
propagation study) pada model dari geologi struktur Lusi (a geological model
of Lusi’s structure).
Formasi Kalibeng Atas dengan kecepatan geser yang rendah,
disebabkan oleh peningkatan tekanan pori.
36
Fitur utama dari model yang dikembangkan adalah suatu zona dengan
kecepatan geser yang rendah (a low velocity shear zone), yang berada di
dalam Formasi Kalibeng (in the Kalibeng formation).
Disebabkan oleh adanya peningkatan tekanan pori (caused by elevated pore
pressures), dimana hal ini sering diabaikan dalam penelitian lainnya.
Analisis pentingnya keseluruhan struktur geologi untuk memusatkan
energi seismik.
Analisis yang dilakukan menyoroti pentingnya keseluruhan struktur geologi
(the importance of the overall geological structure), yang telah memusatkan
energi seismik (that focused the seismic energy).
Selanjutnya menyebabkan peningkatan kecepatan regangan pada kedalaman
(causing elevated strain rates at depth).
Perhatian khusus gelombang tubuh dari gempa Yogyakarta telah
menginduksi pencairan dari Formasi Kalibeng.
Secara khusus, telah diamati gelombang tubuh yang dihasilkan oleh gempa
bumi Yogyakarta (body waves generated by the Yogyakarta earthquake).
Dimana telah berperan dalam menginduksi pencairan dari Formasi Kalibeng
(induced liquefaction of the Kalibeng formation).
Lumpur yang dicairkan diinjeksi dan diaktifkan kembali bagian dari
sistem patahan Watukosek.
Akibatnya, lumpur yang sebelumnya dicairkan telah diinjeksi (the liquefied
mud injected).
Selanjutnya diaktifkan kembali pada bagian dari sistem sesar Watukosek
(reactivated parts of the Watukosek fault system).
Lusi merupakan kasus yang merugikan dari dinamika yang pemicunya
diawali oleh gempabumi Yogyakarta.
Temuan dari studi ini berada dalam kesepakatan dengan hasil penelitian
sebelumnya.
37
Dimana menunjukkan bahwa Lusi adalah suatu kasus yang merugikan atau
musibah (Lusi was an unfortunate case).
Suatu dinamika pemicu yang dipromosikan oleh suatu gempa Yogyakarta (of
dynamic triggering promoted by the Yogyakarta earthquake).
38
IX.
PEMANTAUAN BERBASIS GPS PADA SEMBURAN LUSI
DAN EKSTERNAL PERTURBATIONS
Alwi Husein (1,2,3), Adriano Mazzini (1), Soffian Hadi (3), Bagus Santosa (2),
Muhammad Charis (3), and Dwinata Irawan (3)
IX.A. POKOK-POKOK BAHASAN
Awal semburan Lusi berawal Mei 2006 berlanjut memuntahkan lumpur panas
menutupi area 7km2.
Selama 9,5 tahun postur semburan Lusi terus dinamis, pasca membentuk
morfologi kerucut mengalami penurunan sebagai konsekuensi berlanjutnya
semburan
Faktor eksternal mempengaruhi Postur/morfologi dan Perilaku semburan Lusi
Lusi yaitu aktivitas: kegempaan, volkanisme, Patahan Watukosek
Studi Evolusi Sistem Lusi berbasis pemantauan GPS berkelanjutan.
Penggabungan data stasiu dasar berjarak 5 Km dari Lusi dan stasiun patokan
sekunder di sekitar semburan Lusi.
Dihasilkan pantauan evolusi postur dan semburan Lusi dan pergerakan tanah
sebagai hasil dampak berganda.
Evolusi postur, perilaku semburan dan amblesan berkorelasi dengan aktivitas
regional gempabumi dan gunung api.
Suatu anomali terjadi dari dampak kegiatan regional, terjadi peningkatan
kerakan lateral dan vertical.
Studi mengungkapkan kegiatan tektonik berjarak 300m telah memberikan
dampak signifikan pada lokasi semburan aktif Lusi.
39
IX.B. ABSTRAK
Awal semburan Lusi berawal Mei 2006 berlanjut memuntahkan lumpur
panas menutupi area 7 km2.
Semburan lumpur Lusi di Indonesia dimulai pada Mei 2006, dan sejak itu
telah terus memuntahkan lumpur panas di permukaan pada area seluas 7 km2.
Saat ini telah dilingkari dengan tanggul penahanan luapan lumpur yang tinggi.
Selama 9,5 tahun postur semburan Lusi terus dinamis, pasca
membentuk
morfologi
kerucut
mengalami
penurunan
sebagai
konsekuensi berlanjutnya semburan
Bentuk lokasi semburan lumpur terus berkembang selama 9,5 tahun terakhir.
Setelah pada awal membentuk morfologi kerucut (initial cone-shaped
morphology), permukaan tanah telah ditandai dengan suatu penurunan
menyeluruh secara progresif (characterized by an overall progressive
subsidence).
Khususnya pada situs semburan, telah dikompensasi oleh adanya semburan
yang berlangsung menerus dari material breksi lumpur yang mendidih
(typical at eruption sites, compensated by the continuous eruption of boiling
mud breccia.).
Faktor
eksternal
mempengaruhi
Postur/morfologi
dan
Perilaku
semburan Lusi Lusi yaitu aktivitas: kegempaan, volkanisme, Patahan
Watukosek
Banyak faktor eksternal tampaknya telah mempengaruhi (external factors
appear to influence) evolusi morfologi Lusi dan aktivitasnya (Lusi
morphology and its activity).
Perhatian khusus ditujukan oleh adanya interaksi antara frekuensi kegempaan
(frequent seismicity), aktivitas busur vulkanik didekatnya (the activity of the
neighboring volcanic arcs), sistem sesar Watukosek yang memotong Lusi
(the Watukosek fault system that intersects Lusi).
Dimana pada gilirannya mengubah postur dan aktivitas semburan (alter the
eruption activity and posture).
40
Studi Evolusi Sistem Lusi berbasis pemantauan GPS berkelanjutan.
Dalam rangka untuk mempelajari evolusi sistem Lusi (to study the evolution
of the Lusi system).
Telah dipantau secara menerus area Lusi (continuously monitor the area),
dengan menggunakan metode berbasis darat GPS (using a GPS ground-based
method.).
Penggabungan data stasiu dasar berjarak 5 Km dari Lusi dan stasiun
patokan sekunder di sekitar semburan Lusi.
Penyelidikan yang dilakukan menggabungkan data dari stasion dasar terletak
terletak ~ 5 km ke selatan dari Lusi (The investigation is conducted combining
the data from a base station located ∼5 km to the south of Lusi)
Dengan beberapa stasiun patokan sekunder yang tersebar di sekitar kawah
(several secondary benchmark stations scatterred just around the crater).
Disamping itu di tanggul yang menutupi lokasi semburan (the embankment
that frames the eruption site).
Data ini dilengkapi dengan stasiun GPS rover terhubung ke system
(complemented by rover GPS stations connected to the system).
Sekitar 400-1000 titik pengukuran telah dihimpun pada setiap survei,
tergantung pada kondisi lumpur di lapangan.
Dihasilkan pantauan evolusi postur dan semburan Lusi dan pergerakan
tanah sebagai hasil dampak berganda.
Data yang berhasil dihimpun telah memungkinkan pemantauan evolusi dan
pergerakan yang terjadi di sekitar lokasi semburan (monitoring the evolution
and the displacements occurring around the eruption site).
Disamping
itu
terhadap
perubahan
volume
semburan
lumpur
dan
berhubungan (the changes in mud erupted volumes).
Tehadapi bervariasinya kecepatan aliran and the related variations in flow
rate).
Evolusi postur, perilaku semburan dan amblesan berkorelasi dengan
aktivitas regional gempabumi dan gunung api.
41
Hasil studi ini mengungkapkan bahwa penurunan berkelanjutan (Results
reveal that the ongoing subsidence).
Disamping itu terhadap adanya perubahan morfologi yanbg signifikan yang
telah terjadi pada situs Lusi.
Dimana secara langsung berkorelasi dengan rekaman kejadian gempa
(directly correlated with recorded seismic events) dan aktivitas vulkanik
daerah di berbagai situs (regional volcanic activity at various sites).
Suatu anomali terjadi dari dampak kegiatan regional, terjadi
peningkatan kerakan lateral dan vertical.
Selama even-even tersebut tren dari runtuh bertahap yang normal adalah
terbalik (During such events the normal gradual collapse trend is reversed).
Dimana hasil pengamatan menunjukkan adanya hasil pergerakan lateral
dan/atau elevasi vertikal meningkat (are observed lateral and/or vertical
elevation increases resulting).
Sehingga mengakibatkan terjadinya pergerakan sebesar beberapa sentimeter
(resulting in several centimeters of dislocation), selama kerangka waktu yang
dianalisis (during the analyzed time frame.).
Studi
mengungkapkan
kegiatan
tektonik
berjarak
300m
telah
memberikan dampak signifikan pada lokasi semburan aktif Lusi.
Pemantauan ini mengungkapkan bahwa suatu peristiwa yang terletak pada
jarak lebih 300 km dari Lusi (that even events located more than 300 km away
from Lusi).
Telah memberikan dampak signifikan pada lokasi semburan aktif (have a
significant effect at the active eruption site.).
42
X.
KOMBINASI SURVEI GEOFISIKA DAN DATA PENGINTIAN
SEDIMEN UNTUK MENYELIDIKI POLA SISTEM PATAHAN
WATUKOSEK DI SEKITAR LOKASI SEMBURAN
Alwi Husein (1,2,3), Adriano Mazzini (1), Matteo Lupi (4,
Guillaume Mauri (5), Soffian Hadi (3), Bagus santoso (2)
X.A.
POKOK-POKOK BAHASAN
Awal semburan Lusi Mei 2006 dan berlanjut menyemburkan Lusi Panas.
Sistem Sesar Watukosek berawal dari komplek gunung Arjuno-Welirang.
Gempabumi Yogyakarta telah mengaktifkan kembali system Sesar Watukosek,
lokasi terjadinya semburan Lumpur
Belum ada penyelidikan khusus untuk memahami geometri sistem patahan
Watukosek.
Dilakukan survei komprehensif integrasi electrical resistivity and self-potential
(SP).
Tujuan utama dari survei geofisika untuk memetakan keberadaan Patahan
Watukosek di permukaan.
Telah dihasilkan enam lintasan pengukuran resistivitas dan pengukuraan SP.
Komposisi daerah yang disurvei terdiri dari breksi lumpur dengan komponen
klastik mencapai ~ 10cm.
Penetrasi data resistivitas mencapai 200m.
Daerah seluas 300m menunjukkan nilai anomali resistivas yang rendah
dibandingkan daerah sekitarnya.
X.B.
ABSTRAK
Awal semburan Lusi Mei 2006 dan berlanjut menyemburkan Lusi
Panas.
Semburan lumpur Lusi berlokasi di daerah Sidoarjo, Indonesia terus
menyemburkan lumpur panas sejak kelahirannya pada Mei 2006.
43
Sistem Sesar Watukosek berawal dari komplek gunung ArjunoWelirang.
Sistem sesar Watukosek (The Watukosek fault system) berawal dari komplek
vulkanik Arjuno-Welirang diselatannya (originates from the neighboring
Arjuno-Welirang volcanic complex), berlanjut ke arah Timurlaut Pulau Jawa.
Gempabumi Yogyakarta telah mengaktifkan kembali system Sesar
Watukosek, lokasi terjadinya semburan Lumpur
Setelah terjadinya gempa berkekuatan 6,3 M pada 27-06-2006 sistem Sesar
Watukosek telah diaktifkan kembali.
Disaming itu telah berperan sebagai tempat terjadinya beberapa semburan
lumpur panas (this fault system was reactivated and hosted numerous hot mud
eruptions) di daerah Sidoarjo.
Belum ada penyelidikan khusus untuk memahami geometri sistem
patahan Watukosek.
Sampai saat ini, tidak ada penyelidikan yang secara khusus ditujukan (no
targeted investigations have been conducted) untuk memahami geometri
sistem sesar (to understand the geometry of the faults system).
Dimana telah memotong lokasi semburan Lusi (crossing the Lusi eruption
site).
Dilakukan survei komprehensif integrasi electrical resistivity and selfpotential (SP).
Telah dilakukan suatu survei komprehensif yang memadukan metoda
resistivitas listrik dan self-potential (A comprehensive combined electrical
resistivity and self-potential SP) di area seluas 7 km2 di dalam tanggul Lusi.
Dimana telah dibangun baik untuk menampung semburan lumpur (inside the
Lusi embankment that had been built to contain the erupted mud).
Maupun untuk mencegah banjir yang dapat terjadi pada jalan raya
dan
pemukiman di sekitarnya (to prevent flooding of the surrounding roads and
settlements.).
Tujuan utama dari survei geofisika untuk memetakan keberadaan
Patahan Watukosek di permukaan.
44
Tujuan dari survei geofisika adalah untuk memetakan keberadaan di dekat
permukaan dari sistem sesar Watukosek (The goal of the geophysical survey
is to map the near-surface occurrence of the Watukosek fault system).
Dimana Lusi terjadi (upon which Lusi resides), untuk menggambarkan pola
spasialnya, dan memantau perkembangannya (delineate its spatial pattern,
and monitor its development.).
Telah
dihasilkan
enam
lintasan
pengukuran
resistivitas
dan
pengukuraan SP.
Telah diselesaikan enam baris pengukuran resistivitas menggunakan
konfigurasi Wenner dan pengukuran SP menggunakan teknik roll-bersama.
Tiga lintasan sejajar terletak di utara dan selatan dari kawah utama. Setiap
lintasan berorientasi sekitar Barat-Timur dengan panjang ~1.26 km.
Komposisi daerah yang disurvei terdiri dari breksi lumpur dengan
komponen klastik mencapai ~ 10cm.
Daerah yang disurvei terdiri dari breksi lumpur (The surveyed regions consist
of mud breccias), mengandung matrik campuran dari klastik lumpuran-lanaupasiran (containing clayey-silty-sandy mixture) dengan komponen klastik
berukuran hingga ~ 10 cm.
Data geofisika telah dilengkapi dengan profil berorientasi N-S terdiri dari 6
inti (~30m panjang) dibor di daerah kering di dalam tanggul Lusi (with clast
up to ∼10 cm in size).
Penetrasi data resistivitas mencapai 200 meter.
Data resistivitas telah diinversi menjadi citra resistivitas 2-D (The resistivity
data were inverted into 2-D resistivity images).
Dengan kedalaman penetrasi maksimum hampir 200 m (with a maximum
penetration depth of almost 200 m).
Daerah seluas 300m menunjukkan nilai anomali resistivas yang rendah
dibandingkan daerah sekitarnya.
45
Citra yang dihasilkan mencakup suatu wilayah lebar sekitar 300 m
(kedalaman antara 30-90 m).
Dimana ditandai oleh adanya resistivitas anomali, yang lebih rendah
(characterized by anomalous resistivities, which are lower than).
Bila dibandingkan dengan nilai-nilai yang diamati di daerah sekitarnya (the
values observed in the surrounding area).
46
XI.
PEMANTAUAN DAN KARAKTERISASI AKTIFITAS GEMPA
PADA SEMBURAN LUMPUR LUSI
Karyono (1,4,5), Anne Obermann (2), Adriano Mazzini (1), Matteo Lupi (3), Ildrem Syafri (4), Abdurrokhim
Abdurrokhim (4), Masturyono Masturyono (5), and Soffian Hadi
Guillaume Mauri (5), Soffian Hadi (3), Bagus s
XI.A. POKOK-POKOK BAHASAN
Pengenalan Lusi sebagai induk sedimen sistem hidrotermal yang baru lahir.
Hubungan Lusi dengan sistem sesar geser Watukosek.
Data lapangan menunjukkan sesar Watukosek diaktifkan kembali.
* Aktivitas reguler,
* Tahap Geyser dengan intensitas bualan
* Tahap Geyser dengan intensifnya semburan uap air
* Fase Diam atau istirahat (Quiescent phase),
Penyelidikan mekanisme pengendali perilaku semburan bersiklus Lusi,
dengan stasiun seismometer dan kamera HD.
Karakterisasi tipe gempa Lusi dan gempa regional gunungapi atau tektonik.
Perbedaan even tremor Lusi dan even gunung api atau tektonik.
Integrasi pemantauan seismik dengan citra kamera HD.
Kata kunci: Semburan lumpur Lusi, aktivitas geysering, aktivitas gempa.
XI.B. ABSTRAK
Pengenalan Lusi sebagai induk sedimen sistem hidrotermal yang baru
lahir.
Lusi adalah sedimen induk sistem hidrotermal yang baru lahir,
ditandai
dengan pelepasan secara terus menerus dari pencairan lumpur dan breksi dan
aktivitas geyser.
Hubungan Lusi dengan sistem sesar geser Watukosek.
Lusi terletak pada sistem sesar Watukosek (Watukosek fault system), suatu
sistem pergeseran lateral (a left lateral wrench system).
47
Dimana menghubungkan suatu busur vulkanik (connecting the volcanic arc)
dengan cekungan busur belakang (the bakarc basin).
Data lapangan menunjukkan sesar Watukosek diaktifkan kembali.
Sistem sesar ini masih secara berkala diaktifkan kembali (this fault system is
still periodically reactivated) seperti yang ditunjukkan oleh data lapangan.
Dalam rangka studi Lusi Lab (ERC hibah n◦ 308.126) telah dilakukan
lakukan beberapa jenis pemantauan.
Berdasarkan pengamatan kamera, aktivitas semburan Lusi dikarakteristikkan
dengan empat perilaku utama yang terjadi secara bersiklus (by four main
behaviors occurring cyclically):
*
Aktivitas reguler terdiri dari emisi yang konstan air dan breksi lumpur
(the constant emission of water and mud breccias), yaitu lumpur kental
yang mengandung klastika lempung, lanau, pasir dan klastika lainnya.
Berasosiasi dengan keluarnya secara konstan gas yang disemburakan
(associated with the constant expulsion of gas) terutama uap air dengan
jumlah kecil lainnya dari CO2 dan CH4 (mainly aqueous vapor with
minor amounts of CO2 and CH4).
*
Tahap Geyser dengan intensitas bualan (Geysering phase with intense
bubbling). Ditandai oleh berkurangnya emisi uap air (consisting in
reduced vapor emission) dan lebih kuatnya even ledakan (more powerful
bursting events).
Tampaknya tidak memiliki pola yang teratur (do not seem to have a
regular pattern).
Tahap Geyser dengan intensifnya semburan uap air (Geysering phase
with intense vapor and degassing discharge).
Bersamaan dengan suatu aliran padu (a typically dense plume) yang
berpropagasi sampai ketinggian 100 m (propagates up to 100 m height).
*
Fase Diam atau istirahat (Quiescent phase), sebagai tanda akhir dari
aktivitas suatu siklus dari geyser (dan siklus yang diamati), dimana
diamati tanpa adanya suatu emisi gas atau semburan.
48
Penyelidikan mekanisme pengendali perilaku semburan bersiklus Lusi,
dengan stasiun seismometer dan kamera HD.
Untuk menyelidiki kemungkinan aktivitas seismik di bawah Lusi dan
mekanisme yang mengendalikan perilaku bersiklus Lusi.
Telah dipasang suatu jaringan terdiri yang dari 5 stasiun seismik dan kamera
HD di sekitar kawah Lusi.
Karakterisasi tipe gempa Lusi dan gempa regional gunungapi atau
tektonik.
Telah dikarakteristikkan jenis dari aktivitas gempa (We characterize the
observed types of seismic activity) yang diamati.
Baik sebagai tremor even gunung api atau tektonik (as tremor and volcanotectonic events).
Perbedaan even tremor Lusi dan even gunung api atau tektonik.
Even tremor Lusi terjadi pada pita frekuensi 5-10 Hz (Lusi tremor events
occur in 5-10 Hz frequency band).
Sedangkan even dari tektonik gunung api tektonik lebih banyak pada
frekuensi tinggi (volcano tectonic events are abundant in the high
frequencies) berkisar dari 5 Hz sampai 25 Hz.
Integrasi pemantauan seismik dengan citra kamera HD.
Telah diintegrasikan pemantauan gempa dengan citra yang dikumpulkan
menggunakan kamera HD (seismic monitoring with the images collected with
the HD camera).
Untuk mempelajari korelasi antara tremor gempa (to study the correlation
between the seismic tremor) dan fase yang berbeda, dari aktivitas dari
semburan geyser (the different phases of the geysering activity).
Kata kunci:
Semburan lumpur Lusi, aktivitas geysering, aktivitas gempa.
49
XII. JARINGAN GEMPA UNTUK MENYELIDIKI SEDIMEN
SEBAGAI INDUK SISTEM HIDROTERMAL LUSI
Mohammad Javad Fallahi (1), Adriano Mazzini (1), Matteo Lupi (2),
Anne Obermann (3), Karyono (4
XII.A. POKOK-POKOK BAHASAN
Awal Lusi sebagai sedimen induk sistem hidrotermal.
Perubahan perilaku sistem Lusi selama 10 tahun.
Pemantauan pengaruh aktivitas kegembaan dan aktivitas busur volkanik
terhadap Lusi.
Kerangka Jaringan sementara seismik: Arjuno-Welirang, Sesar Watukosek,
Lusi.
Data set untuk menyelidikan struktur kecepatan gelombang seismik kerak
bagian atas di bawah komplek Arjuno-Welirang-Lusi:
Analisis dan evaluasi data.
Inversi Tomografi.
Keluaran struktur kecepatan gelombang geser 3D.
XII.B. ABSTRAK
Awal Lusi sebagai sedimen induk sistem hidrotermal.
Tanggal 29 Mei 2006 ditandai sebagai awal dari fenomena Lusi sebagai
sedimen induk suatu sistem hidrotermal(the beginning of the sedimentary
hosted hydrothermal Lusi system).
Perubahan perilaku sistem Lusi selama 10 tahun.
Selama 10 tahun terakhir ini dapat diamati terjadinya banyak perubahan dari
perilaku sistem Lusi (numerous alterations of the Lusi system behavior).
Yang diidentifikasinyaberbarengan dengan aktivitas seismik dan gunung
api(coincide with the frequent seismic and volcanic activity), yang sering
terjadi di wilayah ini (occurring in the region).
50
Pemantauan pengaruh aktivitas kegembaan dan aktivitas busur
volkanik terhadap Lusi.
Untuk memantau pengaruh dari aktivitas kegempaan dan aktivitas busur
vulkanik (the effect that the seismicity and the activity) terhadap Lusi of the
volcanic arc have on Lusi).
Telah dipasang suatu jaringan sementara seismik.
Kerangka
Jaringan
sementara
seismik:
Arjuno-Welirang,
Sesar
Watukosek, Lusi.
Jaringan sementara ini terdiri dari 10 "broadband" dan 21 stasiun dengan
periode waktu singkat (10 broadband and 21 short period stations).
Dimana sejak Januari 2015 telahdioperasikan di sekitar komplek vulkanik
Arjuno-Welirang (currently operating around the Arjuno-Welirang volcanic
complex).
Disepanjang sistem sesar Watukosek (along the Watukosek fault system), dan
sekitar Lusi(around Lusi), di cekungan Jawa Timur(in the East Java basin).
Data set untuk menyelidikan struktur kecepatan gelombang seismik
kerak bagian atas di bawah komplek Arjuno-Welirang-Lusi:
Telah dimanfaatkan dataset ini untuk menyelidiki struktur kecepatan dari
gelombang permukaan dan gelombang geser (investigate surface wave and
shear wave velocity structure).
Dari kerak bagian atas (the uppe crust), di bawah komplek Arjuno-WelirangLusi. Dalam rangka proyek Lusi Lab (ERC hibah n◦ 308.126).
Gelombang-gelombang Rayleigh dan love (Rayleigh and Love waves)
merambat diantara setiap pasangan stasiun (travelling between each stationpair), telah diekstrasi dengan korelasi silang seri waktu lama (extracted by
cross-correlating long time series).
Dari data ambient noise yang direkam pada stasiun-stasiun pengamatan (of
ambient noise data recorded at the stations).
Analisis dan evaluasi data.
51
Kelompok dan kurva-kurvafase dari kecepatan dispersi yang diperoleh
(Group and phase velocity dispersion curves are obtained)dengan analisis
waktu-frekuensi fungsi korelasi silang(by time-frequency analysis of crosscorrelation functions).
Inversi Tomografi.
Sedangkan
inversi
tomogragrafi
(tomographically
inverted)
untuk
menyediakan peta kecepatan 2D (to provide 2D velocity maps) yang sesuai
dengan kedalaman pengambilan contoh yang berbeda (corresponding to
different sampling depths).
Keluaran struktur kecepatan gelombang geser 3D.
Struktur kecepatan gelombang geser 3D(3D shear wave velocity structure),
kemudian diakuisisi dengan menginversi peta-peta kecepatan kelompok (is
then acquired by inverting the group velocity maps).
52
XIII. RANCANGAN DRONE SERBAGUNA, KETIKA TEKNOLOGI
DAPAT MENGAKSES LINGKUNGAN YANG KURANG BAIK
Giovanni Romeo (1), Giuseppe Di Stefano (1),Adriano Mazzini (2), and Alessandro Iarocci (1)
XIII.A. POKOK-POKOK BAHASAN
Semburan Lusi merupakan lingkungan alam yang sulit, tidak dapat dijangkau
bila hanya mengandalkan teknologi tradisional.
Lumpur mendidih terus disemburkan, dan awan gas yang tinggi mengelilingi
kawah aktis dengan lebar 100m.
Kawah Lusi dikelilingi oleh Zona lumpur panas seluas 600m, yang
menghalangi untuk mengambil contoh pada lokasi semburan.
Telah dirancang dan dibangun suatu Drone untuk survei di lokasi semburan
Lusi, dilengkapi peralatan yang berbeda daripada Drone Lainnya.
Misi Utama didukung tiga jenis Kamera.
Operasi penerbangan, pemantauan dan Pengambilan Contoh dapat dilakukan
secara otomatis sesuai perencanaan.
Pengambilan contoh berbagai material dilakukan tanpa mengganggu
keselamatan pesawat.
Teknik Pengambilan Contoh secara Otomatis.
Survei berbasis Grid GPS menghasilkan peta-peda 2 D dari konsentrasi dan
sebaran gas-gas yang diamati.
XIII.B. ABSTRAK
Semburan Lusi merupakan lingkungan alam yang sulit, tidak dapat
dijangkau bila hanya mengandalkan teknologi tradisional.
Semburan lumpur Lusi (Timurlaut Pulau Jawa, Indonesia) merupakan salah
satu lingkungan alam yang sulit (represents one of these harsh environments)
53
yang benar-benar tidak dapat dijangkau apabila hanya menerapkan teknik
yang tradisional (that are totally unreachable with traditional techniques.)
Lumpur mendidih terus disemburkan, dan awan gas yang tinggi
mengelilingi kawah aktis dengan lebar 100m.
Pada lokasi Lusi, lumpur yang mendidih secara menerus telah dimuntahkan
dengan ketinggian puluhan meter (boiling mud is constantly spewed tens of
meters in height).
Sedangkan awan gas yang tinggi mengelilingi dari kawah aktif dengan lebar
100 meter (tall gas clouds surround the 100 meters wide active crater).
Kawah Lusi dikelilingi Zona lumpur panas menghalangi untuk
mengambil contoh pada lokasi semburan
Kawah Semburan Lusi dikelilingi oleh zona melingkar dari lumpur panas
lebar 600 meter (crater is surrounded by a 600 meters circular zone of hot
mud.
Sehingga menghalangi setiap pendekatan untuk menyelidiki dan mengambil
contoh pada lokasi semburan (prevents any approach to investigate and
sample the eruption site).
Telah dirancang dan dibangun suatu Drone untuk survei di lokasi
semburan Lusi, dilengkapi peralatan yang berbeda daripada Drone
Lainnya:
Telah dirancang dan dirakit suatu "drone" serbaguna (we assembled and
designed a multipurpose drone) untuk melakukan survei di lokasi semburan.
Lusi drone dilengkapi dengan beberapa peralatan pesawat terbang (Lusi drone
is equipped with numerous airborne devices) yang lebih nyaman digunakan
diatas dari multikopter lainnya (The suitable for use on board of other
multicopters).
Misi Utama didukung tiga jenis Kamera.
Selama misi tiga kamera dapat dilengkapi yaitu:
* survei video (video survey),
54
* fotogrametri beresolusi tinggi (high resolution photogrammetry) pada
pemilihan suatu poligon yang sesuai dengan yang diinginkan (of desired
and preselected polygons), dan
* Survei Fotogrametri panas (thermal photogrammetry surveys) dengan
karema infra-merah (with infra-red camera) untuk melokalisir wilayah
resapan fluida atau zona-sona patahan (to locate hot fluids seepage areas
or faulted zones).
Operasi penerbangan, pemantauan dan pengambilan contoh dapat
dilakukan otomatis sesuai perencanaan.
Operasi Pengambilan contoh di kawah dan pemantauan (Crater sampling and
monitoring operations) dapat direncanakan sebelumnya dengan software
penerbangan (can be pre-planned with a flight software).
Sehingga
pilot
dibutuhkan
hanya
untuk
saat
akan
lepas
landas
(menerbangkan) dan mendaratkan (the pilot is required only for take-off and
landing).
Pengambilan contoh berbagai material dilakukan tanpa mengganggu
keselamatan pesawat.
Suatu pengerek otomatis memungkinkan untuk mengambil contoh gas,
lumpur dan air, dan alat termometer bisa dioperasikan (An automatic winch
allows the deployment of gas, mud and water samplers and contact
thermometers) tanpa risiko pada pesawat (to be operated with no risk for the
aircraft).
Teknik Pengambilan Contoh secara Otomatis.
Selama pengoperasian pengerek dimana dapat dilakukan secara otomatis
(During the winch operations (that can be performed automatically).
Pesawat Drone melakukan penerbangan di tempat, pada ketinggian yang
aman (the aircraft hovers at a safety height), sampai tugas dilaksanakan
selesai untuk mengatur katrol (Until the tasks are completed while being
controlled by the winch embedded processor).
Drone juga dilengkapi dengan suatu GPS yang berhubungan dengan sensor
CO2 dan CH4 (The drone is also equipped
55
with a GPS connected CO2 and CH4 sensors).
Survei berbasis Grid GPS menghasilkan peta-peda 2 D dari konsentrasi
dan sebaran gas-gas yang diamati.
Survei berdasarkan Grid menggunakan peralatan tersebut (Gridded surveys
using these devices) memungkinkan menghasilkan peta-peta 2 D dari
konsentrasi dan sebaran dari berbagai gas (allowed obtaining 2D maps of the
concentration and distribution of various gasses) pada wilayah yang
dilingkupi oleh lintasan penerbangan (over the area covered by the flight
path).
56
XIV. SURVEI FOTOGRAMETRI DAN MOSAIK, SUATU ALAT
BANTU UNTUK MEMANTAU ZONA AKTIF. PENERAPAN
DI LOKASI SEMBURAN LUSI, INDONESIA
Giovanni Romeo (1), Giuseppe Di Stefano (1),Adriano Mazzini (2),
Alessandro Iarocci (1) , and Antonio Caramelli (1)
XIV.A. POKOK-POKOK BAHASAN
Kemanfaatan dari Drone untuk mengeksplorasi suatu lingkungan yang sulit.
Studi fotometri yang berbeda salah satu alternatif yang efisien untuk
mempelajari dan memonitor evolusi geologi daerah yang aktif daripada
metoda yang konvensional.
Identifikasi Semburan Lusi sebagai suatu fenomena geologi yang dahsyat,
dan berlanjut sejak tahun 2006.
Studi LUSI LAB telah merancang dan membangun Lusi Drone untuk
mempelajari di Lokasi Semburan
Peralatan utama Berbagai Kamera.
Lokasi-lokasi pengamatan khusus di dalam Tanggul
Perhatian khusus wilayah dicirikan oleh Zona Patahan Watukosek yang
berawal dari komplek volkanik dan melanjut ke timurlaut.
Hasil keakurasian mosaik yang dihimpun mengungkapkan perubahan dan
evolusi patahan terhadap waktu dan indikasi zona-zona aktif.
Penyajian Poster dari wilayah yang disurvei dan pencetakan potongan 3-d
XIV.B. ABSTRAK
Kemanfaatan dari Drone untuk mengeksplorasi suatu lingkungan yang
sulit.
Suatu pesawat udara yang tanpa pilot dan kendalikan dari jarak jauh
(Unmanned and remotely operated aircraft), telah memperlihatkan suatu cara
yang efisien dan efektif biaya.
57
Untuk mengeksplorasi suatu lingkungan yang sulit (to explore remote or
extreme environments).
Studi fotometri yang berbeda salah satu alternatif yang efisien untuk
mempelajari dan memonitor evolusi geologi daerah yang aktif daripada
metoda yang konvensional.
Studi fotogrametri yang berbeda (Comparative photogrammetry studies)
merupakan suatu cara yang efisien (are an efficient way).
Untuk mempelajari dan memonitor evolusi geologi daerah aktif (to study and
monitor he evolution of geologically active areas) dan even yang masih
berlangsung (ongoing events) dan mampu untuk meringkas postur saat itu
secara rinci (are able to highlight details).
Merupakan tipe yang tidak ada (that are typically lost) pada pelaksanaan
lapangan dengan metoda yang tradisional (during traditional field
campaigns).
Identifikasi Semburan Lusi sebagai suatu fenomena geologi yang
dahsyat, dan berlanjut sejak tahun 2006.
Semburan Lumpur Lusi di Jawa timur merupakan salah satu fenomena
geologi yang dahsyat (represents one of the most spectacular geological
phenomena) yang berlangsung sejak Mei 2006.
Studi LUSI LAB telah merancang dan membangun Lusi Drone untuk
mempelajari di Lokasi Semburan
Dalam kerangka dari Studi Lusi Lab, telah dirancang dan dibangun suatu
drone yang serbaguna (we designed and constructed a multipurpose drone)
untuk mempelajari lokasi semburan (to survey the eruption site).
Peralatan utama Berbagai Kamera.
Diantara peralatan yang ada (Among the numerous other payloads), Lusi
drone dilengkapi dengan kamera Olympus EPM-2 and Go-Pro Hero3 yang
memungkinan bagi operator untuk mengumpulkan video (that allow the
operator to collect video stills), gambar berkualitas tinggi (high quality
pictures) dan untuk melengkapi fotogrametri dari daerah yang diselidiki (to
complete photogrammetry surveys).
58
Lokasi-lokasi pengamatan khusus di dalam Tanggul
Sasaran daerah yang dipilih untuk detail studi pada wilayah seluar 7 km2
didalam tanggul yang memcegah lumpur terkubur (inside the embankment
that was prevent the mud burial) dari perumahan di Kabupaten Sidoarjo.
Perhatian khusus wilayah dicirikan oleh Zona Patahan Watukosek yang
berawal dari komplek volkanik dan melanjut ke timurlaut.
Wilayah yang dicirikan oleh keberadaan dari zona patahan Watukosek (The
region is characterized by the presence of the Watukosek fault zone).
Sistem Patahan geser ini berawal dari komplek volkanik Arjuno-Welirang
(This strike slip system originates from the Arjuno-Welirang volcanic
complex) dan memanjang ke timur laut Jawa Timur memotong kawah Lusi
(extends to the north east of the Java Island intersecting the Lusi crater).
Oleh karena itu perhatian khusus adalah pada daerah patahan yang disurvei
(particular interest are the faulted surveyed areas) di sekitar kawah sekarang
di dalam tanggul (present around the Lusi crater inside the embankment).
Hasil keakurasian mosaik yang dihimpun mengungkapkan perubahan
dan evolusi patahan terhadap waktu dan indikasi zona-zona aktif.
Hasil yang menggembirakan suatu keakurasian untuk mosaik yang telah
dihimpun (Results reveal a surprising accuracy for the collected mosaic).
Beberapa survei ganda telah berhasil mengungkapkan perubahan dan evolusi
(Multiple surveys are able to reveal the changes and the evolution) dari
Patahan terhadap waktu dan mengindikasikan zona-zona aktif (of the fault
through time and to indicate more active zones).
Secara khusus survei ini dapat meringkas atau memperjelas zona-sona lemah
(In particular this type of survey can highlight the weakness zones).
Hal ini sangat berguna untuk mencegah potensi bahaya geologi di daerah
(thus useful to prevent potential geohazards in the area).
Penyajian Poster dari wilayah yang disurvei dan pencetakan potongan
3-D
Poster memperlihatkan hasil survei udara (The poster shows the aerial survey
results), termasuk suatu pencetakan pemotongan Lusi 3d (including a 3d59
printed slice of LuSi), dihasilkan dari 2500 foto dengan resolusi 16 MP
(obtained combining 2500 16 Mp photographs).
Suatu Zoom 3d lebih rinci diperlihatkan (A 3d zoomed detail is also shown),
membuktikan bahwa resolusi dari teknik yang dapat dihasilkan (evidencing
the resolution that this technique can offer).
60
XV. PENGAMBILAN INFRA MERAH RESOLUSI TINGGI
DENGAN DRONE PADA SEMBURAN LUMPUR LUSI
Fabio Di Felice (1), Giovanni Romeo (1), Giuseppe Di Stefano (1), and Adriano Mazzini (2)
XV.A. POKOK-POKOK BAHASAN
Pemanfaatan kamera inframerah berdasarkan pada rangkaian detektor mikrobolometer tidak berpendingin semakin luas.
Kamera termal memiliki kemampuan memperkirakan suhu dapat digunakan
dalam keadaan sulit atau berbahaya.
Lusi sejak Mei 2006 memuntahkan lumpur mendidih, air, uap air, CO2 dan
CH4, mencakup wilayah 7km2.
Survei Citra Inframerah resolusi tinggi, menggunakan pesawat LUSI DRONE
Drone dengan GPS dan autopilot jalur terbang diprogram untuk pengambilan
citra termal resolusi tinggi.
Akuisisi data suhu setiap 40cm, dapat mengamati perilaku termodinamika,
lokasi lumpur dan emisi panas.
Ribuan citra termal berhasil dihimpun, dikompilasi menjadi suatu mozaik dari
Zona Kawah.
Pemanfaatan basis data di web server tidak saja untuk memantau sebaran
panas tapi juga gas tertentu,
Ke depan akan digunakannya kamera termal multispektral untuk mendeteksi
suhu dan gas, yang peka terhadap panjang gelombang tertentu
XV.B. ABSTRAK
Rangkaian detektor mikro-bolometer tidak berpendingin semakin luas.
Penggunaan kamera inframerah (IR) yang murah (The use of low-cost handheld infrared (IR) thermal camera) berdasarkan pada rangkaian detektor
mikro-bolometer tidak berpendingin (based on uncooled micro-bolometer
detector arrays).
61
Akhir-akhir ini telah menjadi semakin luas pemanfaatannya (became more
widespread during the recent years).
Kamera termal memiliki kemampuan memperkirakan suhu dapat
digunakan dalam keadaan sulit atau berbahaya.
Kamera termal memiliki kemampuan untuk memperkirakan nilai suhu
(Thermal cameras have the ability to estimate temperature values), tanpa
harus kontak langsung dengan obyek (without contact).
Karena itu dapat digunakan dalam keadaan di mana obyek sulit atau
berbahaya (therefore can be used in circumstances where objects are difficult
or dangerous) untuk dicapainya.
Sebagaimana halnya dengan semburan gunung berapi (to reach such as
volcanic eruptions).
Lusi sejak Mei 2006 memuntahkan lumpur mendidih, air, uap air, CO2
dan CH4, mencakup wilayah 7km2.
Sejak Mei 2006 semburan lumpur LUSI Indonesia terus memuntahkan
lumpur mendidih, air, uap air, CO2, CH4 (Since May 2006 the Indonesian
LUSI mud eruption continues to spew boiling mud, water, aqueous vapor,
CO2, CH4) dan mencakup permukaan seluas hampir 7 km2.
Survei Citra Inframerah resolusi tinggi, menggunakan pesawat LUSI
DRONE
Pada wilayah ini telah dilakukan survei pada semburan kawah yang tidak
mungkin dijangkau (over the unreachable erupting crater).
Dalam rangka proyek LUSI Lab (ERC hibah n◦ 308.126), pada tahun 2014
dan 2015, telah citra inframerah resolusi tinggi (we acquired high resolution
infrared images).
Dengan menggunakan suatu perlengkapan khusus ditempatkan pada drone
(using a specifically equipped remote-controlled drone), yang dikendalikan
dari jarak jauh dan terbang di ketinggian m 100 (flying at an altitude of m
100).
Drone dengan GPS dan autopilot jalur terbang diprogram untuk
pengambilan citra termal resolusi tinggi.
62
Drone ini dilengkapi dengan GPS dan sistem autopilot (The drone is equipped
with GPS and an autopilot system) yang memungkinkan pra-pemprograman
jalan terbang (that allows pre-programming the flying path) atau merancang
grid (or designing grids).
Kamera termal yang dipasang memiliki sensitivitas spektral puncak panjang
gelombang LW (um 10) (The mounted thermal camera has peak spectral
sensitivity in LW wavelength (μm 10)), yang ditandai dengan uap air yang
rendah dan penyerapan CO2 (that is characterized by low water vapor and
CO2 absorption).
Akuisisi
data
suhu
setiap
40cm,
dapat
mengamati
perilaku
termodinamika, lokasi lumpur dan emisi panas.
Akuisisi jarak rendah (resolusi tinggi) memiliki suhu detail setiap cm 40 (The
low distance (high resolution) acquisitions have a temperature detail every
cm 40).
Karena itu memungkinkan untuk mendeteksi dan mengamati fenomena fisik
(it is possible to detect and observe physical phenomena).
Seperti perilaku termodinamika (thermodynamic behavior), lokasi-lokasi
lumpur dan cairan emisi panas (hot mud and fluids emissions locations) dan
pergeseran waktu mereka (and their time shifts).
Ribuan citra termal berhasil dihimpun, dikompilasi menjadi suatu
mozaik dari Zona Kawah.
Meskipun menghadapai logistik yang sulit (Despite the harsh logistics) dan
bervariasinya konsentrasi gas (continuously varying gas concentrations).
Telah berhasil dihimpun citra termal (we managed to collect thermal images),
untuk memperkirakan variasi zona spasial kawah termal (to estimate the
crater zone spatial thermal variations).
Telah diterapkan koreksi atmosfer (We applied atmosphere corrections) untuk
menghitung penyerapan inframerah (to calculate infrared absorption) oleh
konsentrasi tinggi uap air (by high concentration of water vapour).
63
Ribuan gambar telah dirangkai menjadi satu kesatuan (Thousands of images
have been stitched together), untuk mendapatkan sebuah mosaik dari zona
kawah (to obtain a mosaic of the crater zone).
Telah dihimpun hasil pemantauan berkala dengan pengukuran variasi panas
(Regular monitoring with heat variation measurements collected).
Misalnya setiap enam bulan (e.g. every six months), sehingga dapat
memberikan informasi penting tentang aktivitas gunung (could give important
information about the volcano activity) dan memperkirakan evolusinya
(estimating its evolution).
Pemanfaatan basis data di web server tidak saja untuk memantau
sebaran panas tapi juga gas tertentu,
Sebuah data base masa depan (A future data base) berbasis inframerah dan
resolusi tinggi citra yang dapat terlihat (infrared high resolution and visible
images).
Selanjutnya disimpan pada web server (stored in a web server) bisa menjadi
alat monitoring yang berguna (could be a useful monitoring tool).
Ke depan akan digunakannya kamera termal multispektral untuk
mendeteksi suhu dan gas, yang peka terhadap panjang gelombang
tertentu
Perkembangan yang menarik adalah akan digunakannya kamera trermal
multispektral (An interesting development will be to use a multi-spectral
thermal camera) untuk melakukan suatu yang lengkap penginderaan jarak
jauh dari dekat jarak dekat (to perform a complete near remote sensing) untuk
mendeteksi (to detect).
Tidak hanya suhu (not only temperature), tetapi gas (but gas), yang peka
terhadap panjang gelombang tertentu (sensitive to particular wavelengths).
64
XVI. SURVEI GEOKIMIA DI SEMBURAN LUMPUR LUSI
Alessandra Sciarra (1), Adriano Mazzini (2), Giuseppe Etiope (1), Salvatore Inguaggiato (3),
Alwi Hussein (4),and Soffian Hadi J. (4)
XVI.A. POKOK-POKOK BAHASAN
Lusi terjadi pasca gempabumi, penyelidikan untuk mengkarektiristikkan gas
dari system sesar Watukosek
Dilakukan survei geokimia, untuk menyelidiki karakteristik gas dari sesar
Watukosek yang melintasi semburan lumpur Lusi
Dideteksi konsentrasi gas yang lebih tinggi yang dikeluarkan pada pertemuan
Sesar Watukosek dan sesar antithesis
Zona ditandai nilai gas tanah yang tinggi, merupakan jalur cairan ke
permukaan
Rekahan melepaskan gas CO2 dengan puncak mencapai 400g/m2/hari, dan
menampilkan suhu yang lebih tinggi
Zona geser utama ditempati banyaknya rembesan yang mengeluarkan gas
CH4, di Kolam rembesan CO2 lebih tinggi dari yang diukur pada rekahan
Profil geokimia pada arah tegaklurus Gawis Sesar Watukosek bahwa nilai
keluaran CO2 dan CH4 lebih rendah yang diukur di Tanggul Lusi
Keselurihan wilayah dicirikan sedikitnya gas yang dilepaskan rembesan,
rekahan, rekahan mikro dan soil degassing
Analisis statistik keseluruhan gas yang dirilis pada area seluas 7 km2,
memungkinkan memperkirakan keseluruhan gas saat dirilis yang terbanyak di
sekitar pusat semburan
65
XVI.B. ABSTRAK
Lusi terjadi pasca gempabumi, penyelidikan untuk mengkarektiristikkan
gas dari system sesar Watukosek
Semburan lumpur Lusi dimulai pada bulan Mei 2006 setelah terjadinya suatu
gempa 6,3 M yang ekstrim di Pulau Jawa.
Dilakukan survei geokimia, untuk menyelidiki karakteristik gas dari
sesar Watukosek yang melintasi semburan lumpur Lusi
Dalam rangka Studi Lusi Lab (ERC hibah n◦ 308.126) telah dilakukan survei
geokimia di kabupaten Sidoarjo (Timur Pulau Jawa, Indonesia), untuk
menyelidiki karakteristik gas dari sistem sesar Watukosek yang melintasi
daerah semburan lumpur Lusi.
Konsentrasi gas tanah (222Rn, CO2, CH4) (Soil gas concentration) dan
pengukuran aliran dilakukan dengan (flux measurements were performed):
* Sepanjang dua profil rinci (panjang ~ 1 km), arah hampir mendekati BaratTimur, dan
* Di dalam tanggul Lusi (sekitar 7 km2) (inside the Lusi embankment)
dibangun untuk melindungi dari semburan lumpur (built to contain the
erupted mud).
Dideteksi konsentrasi gas yang lebih tinggi yang dikeluarkan pada
pertemuan Sesar Watukosek dan sesar antithesis
Konsentrasi gas yang lebih tinggi (Higher gas concentrations) dan fluks
terdeteksi (fluxes were detected) di pertemuan patahan Watukosek dan sistem
sesar antitesis (at the intersection with the Watukosek fault and the antithetic
fault system).
Zona ditandai nilai gas tanah yang tinggi, merupakan jalur cairan ke
permukaan
Zona ini ditandai dengan asosiasi nilai gas tanah yang lebih tinggi (These
zones characterized by the association of higher soil gas values), merupakan
jalur migrasi preferensial untuk cairan ke permukaan (constitute preferential
migration pathways for fluids towards surface).
66
Rekahan melepaskan gas CO2 dengan puncak mencapai 400g/m2/hari,
dan menampilkan suhu yang lebih tinggi
Rekahan-rekahan melepaskan terutama gas CO2 (The fractures release
mainly CO2), dengan puncak hingga mencapai 400 g/m2 per hari, dan
menampilkan suhu yang lebih tinggi (display higher temperatures) sampai
41◦C.
Zona geser utama ditempati banyaknya rembesan yang mengeluarkan
gas CH4, di Kolam rembesan CO2 lebih tinggi dari yang diukur pada
rekahan
Zona geser utama dihuni (The main shear zones) ditempati oleh banyaknya
rembesan yang mengeluarkan sebagian besar CH4 (are populated by
numerous seeps that expel mostly CH4).
Pengukuran aliran di kolam rembesan mengungkapkan bahwa φCO2 adalah
urutan besarnya lebih tinggi dibandingkan yang diukur dalam rekahan (Flux
measurements in the seeping pools reveal that φCO2 is an order of magnitude
higher than that measured in the fractures), dan dua lipat lebih tinggi untuk
φCH4 (two orders of magnitude higher for φCH4).
Profil geokimia pada arah tegaklurus Gawis Sesar Watukosek bahwa
nilai keluaran CO2 dan CH4 lebih rendah yang diukur di Tanggul Lusi
Profil geokimia tambahan telah diselesaikan (An additional geochemical
profile was completed) dengan arah tegak lurus terhadap Gawir Sesar
Watukosek (perpendicularly to the Watukosek fault escarpement) arah B-T.
Pada kaki dari gunung Penangungang (the foots of the Penanggungang
volcano).
Hasil menunjukkan bahwa nilai keluaran CO2 dan CH4 (Results reveal CO2
and CH4 flux values), secara signifikan lebih rendah daripada yang diukur di
tanggul (significantly lower than those measured in the embankment).
Namun peningkatan radon (however an increase of radon) dan pengukuran
aliran diamati mendekati pada kaki dari gawir (measurements is observed
approaching the foots of the escarpment).
Keselurihan wilayah dicirikan sedikitnya gas yang dilepaskan rembesan,
rekahan, rekahan mikro dan soil degassing
67
Hasil menunjukkan diseluruh wilayah dicirikan oleh sedikitnya gas (Results
show that the whole area is characterized by diffused gas) yang dilepaskan
dari rembesan, rekahan, rekahan mikro, dan soil degassing (release through
seeps, fractures, microfractures and soil degassing).
Analisis statistik keseluruhan gas yang dirilis pada area seluas 7 km2,
memungkinkan memperkirakan keseluruhan gas saat dirilis yang
terbanyak di sekitar pusat semburan
Analisis statistik atas area seluas 7 km2 memungkinkan kita untuk
memperkirakan jumlah keseluruhan gas saat dirilis (allowed us to estimate the
full amount of gas currently released).
Perkirakan keluaran dari zona kawah (Flux estimates from the crater zone)
menunjukkan urutan besarnya lebih tinggi (suggest an order of magnitude
higher) daripada yang diukur dari daerah-daerah sekitarnya (than those
measured from the surrounding region).
68
XVII. ANALISIS ISOTOP DAN ION, AIR YANG DISEMBURKAN
LUSI UNTUK KONSTRAIN PEMODELAN NUMERIK
Maïté Faubert (1), Reza Sohrabi (1), Guillaume Mauri (1),
Adriano Mazzini (2), and Stephen Miller (1)
XVII.A. POKOK-POKOK BAHASAN
Semburan lumpur LUSI terus menyemburkan material dalam jumlah yang
sangat luar biasa
Karakteristik geokimia, suhu dan pandangan hidrogeologi mendukung
hipotesis adanya kelahiran baru sisteh hidrotermal alam
Dua metoda penanggalan isotop radio aktif (δ14C dan δ3H) dan δ2H dan
δ18O menentukan lama jalan keluar dan analisis ion utama memperkirakan
jenis air dari LUSI
Dilaporkan adanya penemuan Li dalam cairan yang disemburkan
Umur air pada kisaran 16.OOO tahun sebagai hasil analisis Hasil δ14C,
cairan khas dari hidrotermal volkanik
Cairan volkanik yang khas memiliki K tinggi-rendah dapat dihasilkan
komsumsi-k pada metamorphosis mineral smektit-illit pada Formasi Kalibeng
Atas
Jumlah Litium yang tinggi memperkuat sumber volkanik
Air mengumpan system semburan merupakan kombinasi dari pembentukan
dehidrasi asal magmatic dan campuran air meteorit
Air yang disemburkan berasal dari lapisan berkedudukan dalam >4 km
Lapisan karbonan menyediakan suatu permeabilitas yang diperlukan
mengumpan suatu aliran yang luar biasa
Komplek volkanik Arjuno-Welirang menyediakan gradien hidrolik yang
dibutuhkan untuk mengendalikan semburan
Informasi di atas memberikan kendala pada pengembangan model-model
numerik untuk memahami system hidrotermal dalam Lusi
69
XVII.B. ABSTRAK
Semburan lumpur LUSI terus menyemburkan material dalam jumlah
yang sangat luar biasa
Semburan lumpur LUSI, di Kabupaten Sidoarjo, Jawa Timur, Indonesia,
selama sepuluh tahun telah terus menyemburkan material dalam jumlah yang
sangat banyak .
Karakteristik geokimia, suhu dan pandangan hidrogeologi mendukung
hipotesis adanya kelahiran baru sisteh hidrotermal alam
Dari sudut pandangan hidrogeologi (From a hydrogeological point of view),
hipotesis
bahwa
adanya
suatu
kelahiran
baru
sistem
hidrotermal
berkedudukan dalam (the hypothesis that this is a newly born deep
hydrothermal system).
Telah didukung oleh karakteristik geokimia dan suhu (is supported by
geochemistry, thermal properties), dan perilaku seperti geyser (geyser-like
behaviour).
Studi menyelidiki konfigurasi system hidrologi berbasis ananlisis hidrokimia cairan yang disemburkan
Karya ini menyelidiki konfigurasi sistem hidrogeologi (The present work
investigates the configuration of this hydrogeological system).
Dengan dasar analisis hidro-kimia dari cairan yang disermburkan (through
hydro-chemical analysis of the erupting fluids), dan untuk membangun
konstrain pada parameter model numerik (to establish constraints on
numerical model parameters).
Dua metoda penanggalan isotop radio aktif (δ14C dan δ3H) dan δ2H
dan δ18O menentukan lama jalan keluar dan analisis ion utama
memperkirakan jenis air dari LUSI
Telah digunakan dua metode penanggalan isotop radioaktif yang berbeda
(δ14C dan δ3H) (Use two different radioactive isotope dating methods (δ14C
and δ3H)).
Untuk membatasi waktu perjalanan dari aliran masuk untuk keluar (to
constrain travel time from in- flow to outflow), dan analisis ion utama untuk
70
menentukan jenis air dari LUSI (major ion analyses to determine water-type
from LUSI).
Juga telah diukur δ2H dan δ18O untuk menentukan sumber air (also
measured δ2H and δ18O to determine the source of the water).
Dilaporkan adanya penemuan Li dalam cairan yang disemburkan
Selain itu, juga telah dilaporkan bahwa sejumlah besar Li ditemukan dalam
cairan yang disemburkan (it has been reported that significant amounts of Li
is found in the erupting fluid).
Umur air pada kisaran 16.OOO tahun sebagai hasil analisis Hasil δ14C,
cairan khas dari hidrotermal volkanik
Hasil δ14C memberikan usia di kisaran 16ka (Result of δ14C provides ages in
the range of 16ka), dan ion analisis menunjukkan air dari jenis Na-Cl (ion
analyses show the water is of the Na-Cl typez).
Merupakan hal yang khas untuk cairan vulkanik hidrotermal (typical for
hydrothermal volcanic fluids).
Cairan volkanik yang khas memiliki K tinggi-rendah dapat dihasilkan
komsumsi-k pada metamorphosis mineral smektit-illit pada Formasi
Kalibeng Atas
Namun, cairan vulkanik khas memiliki tinggi K, dan rendah K (However,
typical volcanic fluids have high K and the low K) yang telah diukur dalam air
disemburkan LUSI (measured in the LUSI erupting waters ).
Dapat dihasilkan dari konsumsi – K (could result from K-consumption terkait)
dengan metamorfosis mineral smectit-ilit (misalnya dehidrasi) (associated
with smectite-illite metamorphism (e.g. dehydration) berasal dari formasi
Kalibeng Atas (of the Upper Kalibeng formation. ).
Jumlah Litium yang tinggi memperkuat sumber volkanik
Jumlah Li memperkuat hipotesis sumber vulkanik (The quantity of Li
reinforces the volcanic source hypothesis).
Air
mengumpan
system
semburan
merupakan
kombinasi
dari
pembentukan dehidrasi asal magmatic dan campuran air meteorit
71
Sedangkan hasil isotop stabil (while the stable isotope results) menunjukkan
bahwa air mengumpang sistem semburan merupakan kombinasi dari formasi
dehidrasi (show that the water feeding the erupting system is a combination
of formation dehydration), asal magmatik, dan dicampur dengan air meteorik
(magmatic origin, and mixed with some meteoric water).
Air yang disemburkan berasal dari lapisan berkedudukan dalam >4 km
Diusulkan bahwa yang disemburkan berasal dari lapisan yang berkedudukan
dalam (We propose that the erupting water originates from deep strata),
Kemungkinan di bawah pembentukan karbonat pada kedalaman> 4 km dalam
(likely below the carbonate formation at a depth of > 4 km deep).
Lapisan karbonan menyediakan suatu permeabilitas yang diperlukan
mengumpan suatu aliran yang luar biasa
Pembentukan karbonat (The carbonate formation) menyedikan permeabilitas
(provides the necessary permeability).
Yang diperlukan untuk mengumpan suatu aliran luarbiasa sembagaimana
yang diamati di permukaan (to feed the substantial outflow observed at the
surface.).
Komplek volkanik Arjuno-Welirang menyediakan gradien hidrolik yang
dibutuhkan untuk mengendalikan semburan
The Arjuno-Welirang kompleks vulkanik (The Arjuno-Welirang volcanic
complex), terletak di ~ 20 km dari LUSI (situated at ∼20 km from LUSI),
menyediakan gradien hidrolik yang diperlukan untuk mengendalikan
semburan ( offers the necessary hydraulic gradient to drive the eruption).
Informasi di atas memberikan kendala pada pengembangan modelmodel numerik untuk memahami system hidrotermal dalam Lusi
Parameter diuraikan di atas memberikan kendala tersendiri pada model-model
numerik yang sedang dikembangkan (These parameters provide constraints
on numerical models that we are developing).
Untuk lebih memahami hidrodinamik, sistem hidrotermal dalam, LUSI ini (to
understand LUSI’s deep hydrodynamic, hydrothermal, system).
72
XVIII. KONSTRAIN STRUKTUR PANAS DI BAWAH LUSI :
PANDANGAN DARI REKAMAN PADA KLASTIK YANG
DISEMBURKAN
Benjamin Malvoisin (1), Adriano Mazzini (2), and Stephen Miller (1)
ISOTOP DAN ION, AIR YANG DISEMBURKAN
XVIII.A. POKOK-POKOK BAHASAN
Satuan stratigrafi di bawah Lusi yaitu Formasi-formasi Pucangan, Kalibeng
Atas, Kujung-Prupuh-Tuban dan Ngimbang.
Data Geokimia Air dan gas serta deformasi permukaan mendukung Lusi
system hidrotermal berakar dalam >4km.
Walaupun sangat penting terkait proses fisik dan kimia, struktur panas di
bawah Lusi masih kurang dipahami
Batuan klastik yang disemburkan di sekitar kawah telah dipajari, untuk
menentukan sumber secara catatan suhunya
Atas dasar Morfologi dan Mineralogi dibedakan Tiga jenis klastik:
Batugamping, serpih abu-abu dengan mineral karbonan, serpih hitam
mengandung hidrokarbon
Indikasi adanya aktivitas hidrotermal pada suhu tinggi
Klastik abu-abu tua merekam suhu <200oC konsisten gradient panas bumi
sebelum semburan di bawah 4000m.
Kombinasi pengamatan mineralogy menujukkan Serpih Hitam (black shase)
berasal dari Formasi Ngimbang
Perhitungan untuk pemanasan memungkinkan indikasi terkait dengan
dehidrasi lempung, menyediakan air untuk semburan
Pemanasan menginduksi ovrpressure mendukung peningkatan menaiknya
cairan
Studi mengkonfirmasi sekenario hidrotermal, Lusi diumpan sirkulasi cairan
suhu tinggi dari komplek magmataik
73
XVIII.B. ABSTRAK
Satuan stratigrafi di bawah Lusi yaitu Formasi-formasi Pucangan,
Kalibeng Atas, Kujung-Prupuh-Tuban dan Ngimbang.
Satuan-satuan sedimen di bawah Lusi (Sedimentary units beneath Lusi) dari
permukaan ke kedalaman dibawahnya yaitu: formasi Pucangan, Formasi
Kalibeng Atas dimana didapatkan serpih dan kemudian klastik dari
volkanoklastik, Formasi
Kujung-Prupuh-Tuban terdiri dari karbonat (the
Kujung-Prupuh-Tuban formation composed of carbonates) dan Formasi
Ngimbang terdiri dari serpih (Ngimbang formation composed of shales).
Data Geokimia Air dan gas serta deformasi permukaan mendukung Lusi
system hidrotermal berakar dalam >4km
Geokimia Air dan gas (Water and gas geochemistry) serta deformasi
permukaan menunjukkan (as well as surface deformation indicate).
Bahwa Lusi adalah sistem hidrotermal berakar (that Lusi is a hydrothermal
system rooted) di km kedalaman> 4 at >4 km depth).
Walaupun sangat penting terkait proses fisik dan kimia, struktur panas
di bawah Lusi masih kurang dipahami
Namun, struktur termal di bawah Lusi (the thermal structure beneath Lusi)
masih kurang dipahami (is still poorly constrained). Walaupun memiliki
dampak orde pertama (has first-order impacts) terhadap proses fisik dan
kimia (on the physical and chemical processes) yang diamati selama
semburan (observed during the eruption).
Batuan klastik yang disemburkan di sekitar kawah telah dipajari, untuk
menentukan sumber secara catatan suhunya
Dalam rangka studi Lusi Lab (ERC hibah n◦ 308.126) dan dari sebuah proyek
dari Swiss National Science Foundation (n◦160050).
Telah pelajari batuan klastik (we studied erupted clasts) yang telah
disemburkan dan dikumpulkan dari lokasi sekitar kawah (collected at the
crater site).
Untuk menentukan sumber dan catatan suhu (to determine their source and
temperature record).
74
Atas dasar Morfologi dan Mineralogi dibedakan Tiga jenis klastik:
Batugamping, serpih abu-abu dengan mineral karbonan, serpih hitam
mengandung hidrokarbon
Tiga jenis klastik dipelajari (three types of clasts were studied) berdasarkan
morfologi dan mineralogy (based on morphological and mineralogical basis).
Tipe pertama adalah batugamping (The first type is limestones) terutama
terdiri dari karbonat mengandung Ca dan Fe (mainly composed of Ca-and Febearing carbonates.).
Klastik tipe kedua adalah serpih abu-abu terang (The clasts of the second type
are light grey shales (LGS)).
Mengandung material karbonan (containing carbonaceous matter), campuran
ilit/semektit
(illite/smectite
mixture),
mineal
plagioklas
dan
kuarsa
(plagioclase and quartz).
Jenis ketiga adalah juga shale dengan warna hitam yang mengandung
hidrokarbon (shale hitam, BS) (shale with a black colour containing
hydrocarbons (black shales, BS)) dan dengan kehadiran tambahan plagioklas
Na-kaya, biotit dan klorit (of Na-rich plagioclase, biotite and chlorite).
Indikasi adanya aktivitas hidrotermal pada suhu tinggi
Kehadiran mineral plagioklas Na-kaya, biotit dan klorit menunjukkan adanya
aktivitas hidrotermal (indicates hydrothermal activity) pada suhu yang relatif
tinggi (at relatively high temperature.).
Klastik abu-abu tua merekam suhu <200oC konsisten gradient panas
bumi sebelum semburan di bawah 4000m
Klastik dari jenis kedua adalah serpih abu-abu terang (LGS) yang berisi
materi karbon, illit / smektit campuran, plagioklas dan kuarsa.
Konstrain yang lebih baik pada suhu diperoleh dengan menggunakan kedua
Raman bahan spektroskopi karbon thermometry (RSCM) dan klorit
geothermometri (Raman spectroscopic carbonaceous material thermometry
(RSCM) and chlorite geothermometry. )
Suhu di bawah 2000C ditentukan untuk LGS dengan RSCM.BS mencatat dua
suhu.
75
Yang pertama, sekitar 1700C, agak konsisten dengan ekstrapolasi dari gradien
panas bumi (the geothermal gradient) diukur sebelum semburan hingga
kedalaman 4.000 m (measured before the eruption up to 4,000 m depth).
Kombinasi pengamatan mineralogy menujukkan Serpih Hitam (black
shase) berasal dari Formasi Ngimbang
Dikombinasikan
dengan
pengamatan
mineralogi
(Combined
with
mineralogical observations), hal ini ini menunjukkan bahwa BS berasal dari
formasi Ngimbang (this suggests that BS originate from the Ngimbang
formation). Tingginya suhu sekitar 2500C, indikasi adanya interaksi dengan
cairan hidrotermal suhu tinggi
Suhu tinggi kedua tercatat sekitar 2500C menunjukkan pemanasan (indicates
heating), mungkin melalui interaksi (probably through interaction) dengan
cairan hidrotermal suhu tinggi (with high temperature hydrothermal fluids).
Perhitungan untuk pemanasan memungkinkan indikasi terkait dengan
dehidrasi lempung, menyediakan air untuk semburan
Perhitungan yang dilakukan untuk pemanasan tersebut (Calculations
performed for such a heating) menunjukkan bahwa terkait dehidrasi lempung
(indicate that associated clay dehydration).
Dimana cukup untuk menyediakan air (is sufficient to provide the water) yang
dikeluarkan selama semburan (released during the eruption).
Pemanasan
menginduksi
ovrpressure
mendukung
peningkatan
menaiknya cairan
Sedangkan pemanasan yang disebabkan overpressure (that heating-induced
overpressure) bisa mendukung menaiknya cairan (could favor fluid ascent.)
Studi mengkonfirmasi sekenario hidrotermal, Lusi diumpan sirkulasi
cairan suhu tinggi dari komplek magmataik
Hasil ini mengkonfirmasi hidrotermal skenario (These results confirm the
hydrothermal scenario).
Dimana semburan Lusi diberi umpan (in which Lusi eruption is fed) oleh
sirkulasi cairan suhu tinggi (by high temperature fluid circulation) dari
Arjuno-Welirang komplek vulkanik dari tetangga (from the neighboring
Arjuno-Welirang volcanic complex).
76
XIX. SEMBURAN LUMPUR LUSI DAN HUBUNGANNYA DENGAN
SISTEM MIGAS DI JAWA TIMUR
Nikolay Evdokimov (1), Adriano Mazzini (2), and Elena Poludetkina (1)
XIX.A. POKOK-POKOK BAHASAN
Semburan Lusi 10 tahun masih menyembur
Cekungan busur belakang
Jawa Timurlaut, dengan potensi migas yang
tinggi, dengan batuan induk telah matang
Penyelidikan fraksi minyak dan klastik yang disemburkan dekat kawah masih
sedikit dibandingkan dengan pemahaman asal usul air dan gas
Penyelidikan fraksi padatan memberikan bukti kedalaman saluran diperlukan
pemodelan untuk kekuatan yang dibutuhkan untuk rekahan dan klastik yang
dilontarkan
Contoh fraksi klastikan dan cairan dari Lusi telah diteliti melengkapi diskripsi
litologi dan geokimianya
Terdapat klastika yang diperkirakan dari berbagai Formasi dihubungkan
dengan saluran pengumpan Lusi
Tujuan untuk membedakan keberadaan masukan dari Formasi Ngimbang
berkedudukan dalam
Formasi Ngimbang merupakan batuan induk kaya material organik, dikubur
pada kedalaman >4 km
Bukti hadirnya mineral pada suhu tinggi
Sedang dilakukan analisis komposisi rembesan minyak di Lusi, dengan yang
diekstrak dari hidrokarbon dan kandungan klastik serpih hitam
77
XIX.B. ABSTRAK
Semburan Lusi 10 tahun masih menyembur
Semburan lumpur Lusi terjadi di Timurlaut Jawa, Indonesia, yang terjadi 29
Mei 2006, sampai saat ini masih menyembur setelah hampir 10 tahun
aktivitasnya (is still erupting after nearly 10 years of activity.).
Cekungan busur belakang Jawa Timurlaut, dengan potensi migas yang
tinggi, dengan batuan induk telah matang
Jawa Timurlaut merupakan bagian dari cekungan busur belakang (is part of a
back-arc basin) dengan potensi minyak bumi yang tinggi (with high
petroleum potential).
Dimana batuan induk telah matang dan suatu sistem minyak aktif with mature
source rock and an active oil system.).
Penyelidikan fraksi minyak dan klastik yang disemburkan dekat kawah
masih sedikit dibandingkan dengan pemahaman asal usul air dan gas
Beberapa penelitian telah dilakukan untuk memahami asal-usul gas dan air
yang disemburkan di kawah Lusi (Several studies have been conducted to
understand the origin of the gas and water erupted at the Lusi crater).
Namun sangat sedikit penyelidikan yang telah dilakukan pada fraksi minyak
(very little investigations have been conducted on the oil fraction) dan pada
klastik yang disemburkan di lokasi kawah (on the clasts erupted at the crater
site.).
Penyelidikan fraksi padatan memberikan bukti kedalaman saluran
diperlukan pemodelan untuk kekuatan yang dibutuhkan untuk rekahan
dan klastik yang dilontarkan
Secara khusus, penyelidikan rinci dari fraksi padat yang disemburkan
(particular, a detailed investigation of the erupted solid fraction).
Bisa menyediakan bukti yang berbeda tentang kedalaman dari saluran (could
provide distinct evidence about the depth of the conduit).
Konstrain berguna untuk pemodelan (useful constrains for modelling) tentang
kekuatan yang diperlukan untuk rekahan dan klastika dilontarkan (the forces
78
necessary to fracture and eject clasts ) dari kedalaman yang didefinisikan
from defined depths).
Contoh fraksi klastikan dan cairan dari Lusi telah diteliti melengkapi
diskripsi litologi dan geokimianya
Sebuah koleksi berjumlah banyak dari contoh-contoh klastik dan cairan dari
kawah Lusi (A large collection of clasts and fluids sampled from the Lusi
crater site).
Telah diteliti melengkapi deskripsi litologi (has been investigated completing
lithological descriptions) dan melakukan analisis geokimia (and conducting
geochemical analyses.).
Terdapat
klastika
yang
diperkirakan
dari
berbagai
Formasi
dihubungkan dengan saluran pengumpan Lusi
Hasil penelitian telah menunjukkan adanya klastika (Our results show the
presence of clasts) yang bisa dihubungkan dengan berbagai formasi (that can
be linked with the various formations).
Yang dibubungkan oleh saluran pengumpan Lusi (pierced by the Lusi feeder
conduit.).
Tujuan untuk membedakan keberadaan masukan dari Formasi
Ngimbang berkedudukan dalam
Salah satu tujuan utama adalah untuk membedakan kehadiran (One of the
main goals was to distinguish the presence) dan masukan dari Formasi
regional Ngimbang dari kedudukan dalam (and the input of the deep regional
Ngimbang Formation.).
Formasi Ngimbang merupakan batuan induk kaya material organik,
dikubur pada kedalaman >4 km
Formasi Ngimbang yang kaya material organik (The organic-rich Ngimbang
Formation) merupakan batuan induk Eosen regional di Timurlaut Jawa (is the
regional Eocene source rock in NE Java), yang diperkirakan telah dikubur
pada suatu kedalaman> 4 km (estimated to be buried at a depth of >4km).
Ini adalah serpih hitam dengan kerogen tipe II nilai TOC hingga 10% (This is
a black shale kerogen type II with TOC up to 10%).
79
Telah diidentifikasikan sejumlah contoh dalam jumlah besar serpih hitam
kaya organic (identified significant amounts of organic rich black shale
samples),
Beberapa di antaranya adalah lignit (several of which are coaly), dan dengan
kandungan TOC hingga lebih dari 10% dan potensi hidrokarbon yang sangat
tinggi (with TOC content up to 10% and very high hydrocarbon potential.).
Bukti hadirnya mineral pada suhu tinggi
Hasil analisis mineralogi juga memperlihatkan (Mineralogical analyses show)
hadirnya mineral pada suhu tinggi (of high temperature minerals).
Sedang dilakukan analisis komposisi rembesan minyak di Lusi, dengan
yang diekstrak dari hidrokarbon dan kandungan klastik serpih hitam
Analisis yang sedang berlangsung dibandingkan dengan komposisi rembesan
minyak di Lusi (Ongoing analyses are comparing the composition of the oil
seeping at Lusi) dengan yang diekstrak dari hidrokarbon kandungan klastik
serpih hitam (that extracted from the hydrocarbon impregnated black shale
clast).
80
XX. MIKROBIOLOGI DAN GEOKIMIA DARI SEDIMEN KAYA
HIDROKARBON DISEMBURKAN DARI LUSI LOKASI
PANAS BUMI DALAM LUSI
Martin Krüger (1), Nontje Straten (1), Adriano Mazzini (2),
Georg Scheeder (1), and Martin Blumenberg (1)
XX.A. POKOK-POKOK BAHASAN
Semburan Lusi merupakan sistem sedimen induk panas bumi yang terbesar
Lusi menghasilkan lumpur panas dan kaya unsur hidrotermal, semburan
pernah mencapai 180.000m3/h
Studi koloni mikroba umumnya dilakukan pada rembesan minyak di lepas
pantai, Jarang dilakukan di darat
Peluang yang bagus telah disediakan Lusi untuk studi komprehensis tentang
komunitas mikroba di daratan
Diumpan rembesan CH4 dan hidrokarbon cai berat, dari kedalaman lebih
satu/lebih km di bawah permukaan
Alternatif sumber minyak dari Ngimbang Eosen atau Formasi Kalibeng Atas,
masih terus didiskusikan
Analisis film minyak, dengan indikasi kematangan termal yang rendah dari
batuan sumber minyak
Sumber minyak didominasi oleh bahan organik terestrial
Perkiraan sumber dan kematangan biomarker terutama berasal dari Formasi
Kalibeng Atas
Pengambilan contoh lumpur segar dekat kawah dengan drone dan contoh dari
sedimen yang lebih tua, lapuk
Pada contoh didapatkan banyak mikroorganisme aktif, kecepatan oksidasi
metana aerobic tinggi
81
Adanya transisi populasi mikroba dari anaerobic pengendali metabolism
hidrokasben dari contoh lumpur yang segar
Bukti aktivitas mikroba pada contoh sedimen pada suhu tinggi, menunjukkan
asal usul kedudukan dalam dari mikroorganisme yang terlibat biosfer
Perbandingan system rembesan di darat dibandingkan dengan dari lepas
pantai
XX.B. ABSTRAK
Semburan Lusi merupakan sistem sedimen induk panas bumi yang
terbesar
Semburan Lusi merupakan (The Lusi eruption represents), merupakan salah
satu dari sedimen induk sistem panas bumi (sedimentary hosted geothermal
systems) yang terbesar (one of the largest).
Dimana telah dimulai pada 2006, setelah terjadinya gempa bumi di Pulau
Jawa.
Lusi menghasilkan lumpur panas dan kaya unsur hidrotermal,
semburan pernah mencapai 180.000m3/h
Sejak itu telah menghasilkan lumpur panas dan unsur hidrokarbon (it has
been producing hot and hydrocarbon rich mud) dari pusat kawah (from a
central crater), dengan puncak semburannya telah pernah mencapai 180.000
m3 per hari.
Studi koloni mikroba umumnya dilakukan pada rembesan minyak di
lepas pantai, Jarang dilakukan di darat
Sejumlah
penyelidikan
telah
berfokus
pada
studi
koloni
mikroba
(investigations focused on the study of offshore microbial colonies) di lepas
pantai.
Umumnya tumbuh (that commonly thrive) di metana dan rembesan minyak
dan gunung lumpur lepas pantai (at offshore methane and oil seeps and mud
volcanoes).
82
Namun sangat sedikit yang telah dilakukan untuk struktur rembesan di darat
(very little has been done for onshore seeping structures).
Peluang yang bagus telah disediakan Lusi untuk studi komprehensis
tentang komunitas mikroba di daratan
Lusi menyediakan suatu kesempatan yang unik (Lusi represents a unique
opportunity).
Untuk dilakukannya suatu studi komprehensif (to complete a comprehensive
study), tentang komunitas mikroba didaratan (of onshore microbial
communities)
Diumpan rembesan CH4 dan hidrokarbon cai berat, dari kedalaman
lebih satu/lebih km di bawah permukaan
Difasilitasi oleh rembesan CH4 (fed by the seepage of CH4) serta hidrokarbon
cair lebih berat (as well as of heavier liquid hydrocarbons).
Berasal dari kedalaman satu km atau lebih (originating from one or more km)
di bawah permukaan (below the surface).
Alternatif sumber minyak dari Ngimbang Eosen atau Formasi Kalibeng
Atas, masih terus didiskusikan
Sementara sumber metana di Lusi sudah jelas (the source of the methane at
Lusi is clear) (Mazzini et al., 2012)
Namun asal rembesan minyak (the origin of the seeping oil), baik terbentuk
dari Ngimbang Eosen yang dalam dan matang (tipe kerogen II) (either form
the deep mature Eocene Ngimbang (type II kerogen)).
Atau berasal dari Formasi Kalibeng Atas, Pleistosen yang kurang matang
(Tipe III kerogen) (from the less mature Pleistocene Upper Kalibeng Fm.
(type III kerogen),), masih terus dibicarakan (is still discussed.).
Analisis film minyak, dengan indikasi kematangan termal yang rendah
dari batuan sumber minyak
Dalam rangka proyek Lusi Lab (ERC hibah n◦ 308.126) telah dianalisis
sebuah film minyak (we analysed an oil film).
83
Ditemukan bahwa indek preferensi karbon (found that carbon preference
indices) diantaranya n-alkana, sterana dan isomer hopane (C29-sterana: 20S /
(20S + 20R) dan α, β-C32 Hopanes (S / (S + R), masing-masing).
Memberikan indikasi dari kematangan termal rendah (are indicative of a low
thermal maturity) dari batuan sumber minyak (of the oil source rock) (~0.5 ke
0,6% vitrinit reflektansi setara = awal kematangan jendela minyak).
Selanjutnya, distribusi sterana (sterane distributions), rasio pristan dan
phytana (the pristane to phytane ratio) dan relatif tingginya indeks oleanana
(a relatively high oleanane index), yang merupakan indikasi dari input
angiosperma (which is an indication of an angiosperm input), menunjukkan
komponen terestrial yang kuat dalam bahan organik (demonstrate a strong
terrestrial component in the organic matter).
Sumber minyak didominasi oleh bahan organik terestrial
Bersama-sama, hidrokarbon menunjukkan bahwa sumber dari film minyak
(hydrocarbons suggest that the source of the oil film) didominasi oleh bahan
organik terestrial (predominantly terrestrial organic matter).
Perkiraan sumber dan kematangan biomarker terutama berasal dari
Formasi Kalibeng Atas
Keduanya, perkiraan sumber dan kematangan dari biomarker (source and
maturity estimates from biomarkers), yang mendukung sumber bahan organik
tipe III (in favor of a type III organic matter source).
Sehingga diusulkan berasal terutama dari Formasi Kalibeng Atas, Pleistosen
(therefore suggestive of a mostly Pleistocene Upper Kalibeng Fm. Origin) .
Pengambilan contoh lumpur segar dekat kawah dengan drone dan
contoh dari sedimen yang lebih tua, lapuk
Juga telah dilakukan pengambilan contoh di lokasi Lusi (We also conducted a
sampling campaign at the Lusi site).
Telah dikumpulkan contoh-contoh lumpur segar, berasal dari dekat ke kawah
semburan (collecting samples of fresh mud close to the erupting crater),
menggunakan drone yang dikendalikan dari jarak jauh (using a remotely
controlled drone).
84
Disamping itu juga contoh dari lumpur yang lebih tua, lapuk untuk
perbandingan (older, weathered samples for comparison. ).
Pada contoh didapatkan banyak mikroorganisme aktif, kecepatan
oksidasi metana aerobic tinggi
Pada semua contoh terdapat banyak mikroorganisme aktif (In all samples
large numbers of active microorganisms were present).
Kecepatan untuk oksidasi metana aerobik adalah tinggi (Rates for aerobic
methane oxidation were high).
Menyerupai adanya potensi komunitas mikroba untuk mendegradasi
hidrokarbon (as was the potential of the microbial communities to degrade
hydrocarbons) (minyak, alkana, BTEX diuji).
Adanya transisi populasi mikroba dari anaerobic pengendali metabolism
hidrokasben dari contoh lumpur yang segar
Data menunjukkan adanya suatu transisi populasi mikroba (The data suggests
a transition of microbial populations) dari anaerobik, metabolisme pengendali
hidrokarbon dalam sampel segar dari pusat atau dari rembesan kecil (from an
anaerobic, hydrocarbon-driven metabolism in fresher samples from center or
from small seeps).
Menjadi lebih generalistik, komunitas mikroba aerobik pada sedimen yang
lebih tua, dan lebih konsolidasi (more generalistic, aerobic microbial
communities in older, more consolidated sediments).
Bukti aktivitas mikroba pada contoh sedimen pada suhu tinggi,
menunjukkan asal usul kedudukan dalam dari mikroorganisme yang
terlibat biosfer
Aktivitas mikroba yang sedang berlangsung pada contoh sedimen kawah pada
suhu yang tinggi (80-95C) (Ongoing microbial activity in crater sediment
samples under high temperatures (80-95C) ).
Menunjukkan asal usul kedudukan dalam dari mikroorganisme yang terlibat
(biosfer) (indicate a deep origin of the involved microorganisms (deep
biosphere).
85
Hasil pertama dari analisis molekuler dari komposisi komunitas mikroba
(First results of molecular analyses of the microbial community compositions)
mengkonfirmasi temuan di atas.
Perbandingan system rembesan di darat dibandingkan dengan dari lepas
pantai
Penelitian ini merupakan langkah awal (This study represents an initial step)
untuk lebih memahami sistem rembesan di daratan (to better understand
onshore seepage systems).
Selanjutnya menyediakan suatu analogi yang ideal untuk perbandingan
(provides an ideal analogue for comparison), dengan struktur lepas pantai
yang telah lebih baik diselidiki (with the better investigated offshore
structures).
86
XXI. TANTANGAN PEMODELAN SEMBURAN KLASTIK:
APLIKASI UNTUK SEMBURAN LUSI “MUD VOLKANO”
Marine Collignon (1), Daniel Schmid (2), and Adriano Mazzini (1)
XXI.A. POKOK-POKOK BAHASAN
Semburan klastik melibatkan breksiasi campuran batuan klastik dan cairan.
Semburan klastik sering berasosiasi dengan gunung lumpur, kepundan
hidrotermal atau struktur pembubungan
Selama ini model numerik dari kegunungapian, sering digunakan memahami
perilaku sistem semburan klastik
Pemodelan aliran multifase aspek kimia, mekanika dan fisik merupakan
tantangan dan masih kurang dipahami
Reologi cairan menjadi penting, namun juga paling sulit, kurva ekeperimental
aliran diperloleh dari fraksi terhalus.
Menggunakan kasus magma Pengukuran eksperimental umumnya baik,
menjadi sulit saat untuk mineral lempung
Dikembangkan model numerik dinamika aliran dalam saluran utama ke
reservoir pada kondisi overpressure
XXI.B. POKOK-POKOK BAHASAN
Semburan klastik melibatkan breksiasi campuran batuan klastik dan
cairan.
Semburan klastik (Clastic eruptions) melibatkan breksiasi dan pengangkutan
batuan samping/induk, oleh menaiknya cairan (gas dan/atau cairan) ke
permukaan.
Sehingga menghasilkan suatu campuran batuan klastik dan cairan, antara lain
breksi lumpur (a mixture of rock clasts and fluids as mud breccia).
87
Semburan klastik sering berasosiasi dengan gunung lumpur, kepundan
hidrotermal atau struktur pembubungan
Semburan klastik sering berasosiasi dengan ciri geologi (eruptions is often
associated with geological features) seperti gunung lumpur, kepundan
hidrotermal, atau yang lebih umum adalah struktur-struktur pembubungan
(mud volcanoes, hydrothermal vents or more generically with piercement
structures.).
Selama ini model numerik dari kegunungapian, sering digunakan
memahami perilaku system semburan klastik
Selama dekade terakhir, beberapa model numerik (several numerical models),
sering didasarkan pada hal yang umum digunakan dalam vulkanologi (often
based on those used in volcanology).
Selanjutnya telah digunakan untuk lebih memahami (have been employed to
better understand) perilaku sistem klastik tersebut (the behavior of such
clastics systems).
Pemodelan aliran multifase aspek kimia, mekanika dan fisik merupakan
tantangan dan masih kurang dipahami
Pemodelan aliran multifase merupakan tantangan (modeling multiphase flow
is challenging), dan karena itu sebagian besar model (most of the models)
mempertimbangkan hanya satu aliran fase (are considering only one phase
flow).
Namun masih banyak aspek-aspek kimia, mekanik dan fisik (chemical,
mechanical and physical aspects) tetap masih kurang dipahami remain still
poorly understood.).
Reologi cairan menjadi penting, namun juga paling sulit, kurva
ekeperimental aliran diperloleh dari fraksi terhalus.
Secara khusus, reologi dari cairan adalah salah satu aspek yang paling penting
(the rheology of the fluid is one of the most important aspects).
Tetapi juga yang paling sulit (but also the most difficult) untuk
mengkarektiristikan (to characterize).
88
Kurva-kurva dari aliran eksperimental (Experimental flow curves) dapat
diperoleh pada fraksi terhalus (obtained on the finest fraction).
Tetapi partikel yang lebih kasar (> 1mm) biasanya diabaikan (coarser
particles are usually neglected).
Menggunakan kasus magma Pengukuran eksperimental umumnya baik,
menjadi sulit saat untuk mineral lempung
Meskipun pengukuran eksperimental biasanya bekerja dengan baik pada
kasus magma (experimental measurements usually work well on magma).
Hal itu jauh menjadi lebih sulit untuk melakukan ketika mineral lempung
yang terlibat (much more difficult to perform when clay minerals are
involved.).
Dikembangkan model numerik dinamika aliran dalam saluran utama ke
reservoir pada kondisi overpressure
Sebagai langkah awal, telah digunakan analitis dan penyederhaan model
numerik (aliran dalam pipa) (use analytical and simplified numerical models).
Untuk lebih memahami dinamika aliran (to better understand the flow
dynamics) dalam saluran utama (within a main conduit) yang terhubung ke
reservoir pada kondisi overpressured (connected to an overpressured
reservoir).
Model 2D numerik memecahkan persamaan stoke (The 2D numerical model
solves the stokes equations), diskretisasi pada suatu finite element mesh.
89